Sciences et technologie Le curriculum de l’Ontario de la 1re à la 8e année 1998 Préface Le ministère de l’Éducation et de la Formation de l’Ontario remercie de leur contribution les particuliers, les groupes et les organismes, y compris les centres et réseaux de formation du personnel enseignant et les Services consultatifs de langue française, qui ont participé à l’élaboration du présent document intitulé Le curriculum de l’Ontario, de la 1re à la 8e année – Sciences et technologie. Fruit de la collaboration entre le ministère de l’Éducation et de la Formation, un groupe de conseils scolaires et un comité consultatif sur la technologie, le présent document constitue l’aboutissement d’un projet de trois ans portant sur les sciences et la technologie et coordonné par le comité de l’éducation scientifique de l’Université York. Les conseils scolaires suivants ont participé au projet : * Board of Education for the City of London * Dufferin-Peel Roman Catholic Separate School Board * Durham Board of Education * Halton Board of Education * Metropolitan Separate School Board * Metropolitan Toronto School Board + Board of Education for the Borough of East York + Board of Education for the City of Etobicoke + Board of Education for the City of North York + Board of Education for the City of Scarborough + Board of Education for the City of Toronto + Board of Education for the City of York + Conseil des écoles françaises de la communauté urbaine de Toronto * Ottawa Board of Education * Peel Board of Education * Simcoe County Board of Education * Waterloo County Board of Education * York Region Board of Education Introduction Raison d’être du programme-cadre de sciences et de technologie Les diplômés des écoles de l’Ontario doivent posséder les connaissances et les habiletés scientifiques et technologiques qui leur permettront d’être des membres productifs de la société; ces jeunes doivent aussi avoir développé les attitudes qui les motiveront à utiliser ces connaissances et ces habiletés de manière responsable. Le présent programme-cadre énonce les connaissances et les habiletés que les élèves doivent acquérir de la 1re à la 8e année en définissant des attentes et en prescrivant des contenus d’apprentissage pour chaque année. Les élèves doivent acquérir les fondements d’une connaissance scientifique qui leur servira dans des situations et des contextes de résolution de problèmes variés. Il leur faut aussi acquérir les habiletés génériques indispensables pour réussir dans la vie : par exemple, apprendre à cerner et à analyser les problèmes et savoir examiner et mettre à l’essai des solutions dans toute une variété de contextes. Cet ensemble de connaissances fondamentales et ces habiletés génériques se retrouvent au cœur du programme-cadre de sciences et de technologie et doivent constituer le point central de l’enseignement et de l’apprentissage dans la salle de classe. Les connaissances et les habiletés décrites dans le présent document correspondent par ailleurs aux objectifs de l’éducation scientifique au Canada définis dans le Cadre commun de résultats d’apprentissage en sciences de la nature, M à 12 (Conseil des ministres de l’Éducation, Canada, 1997). Le présent document remplace les sections du Programme d’études commun – Politiques et résultats d’apprentissage de la 1re à la 9e année, 1995 qui portaient sur les sciences et la technologie. Tous les programmes de sciences et de technologie de la 1re à la 8e année seront désormais fondés sur les attentes et les contenus d’apprentissage énoncés aux pages suivantes. Nature des sciences et de la technologie Les sciences constituent une forme de connaissance visant à décrire et à expliquer le monde naturel et physique, et à le situer dans l’univers. Il arrive de temps à autre que des théories fondamentales et des concepts scientifiques changent, mais, la plupart du temps, les notions fondamentales de la science – par exemple la théorie faisant de la cellule l’unité de base de la vie, les lois de l’énergie ou la théorie particulaire de la matière – sont immuables. Le programme d’études décrit dans le présent document présente aux élèves un grand nombre de ces notions fondamentales. En 7e année, les élèves apprennent par exemple à comparer le mouvement des particules à l’état solide, à l’état liquide et à l’état gazeux en s’appuyant sur la théorie particulaire. L’éducation technologique dépasse de beaucoup les connaissances et les habiletés liées aux ordinateurs et à leurs applications. La technologie est à la fois une forme de connaissance utilisant les concepts et les habiletés d’autres disciplines (y compris les sciences) et l’application de cette connaissance en vue de satisfaire un besoin reconnu ou de résoudre un problème particulier, à l’aide de matériaux, d’énergie et d’outils (y compris les ordinateurs). En technologie, la méthode consiste à inventer ou à modifier des appareils, des structures, des systèmes ou des processus. En 5e année, par exemple, les élèves conçoivent des dispositifs pouvant transformer une forme d’énergie en une autre. La science n’est pas seulement un ensemble de connaissances mais « une façon de connaître ». Les recherches scientifiques comprennent l’exploration, l’expérimentation, l’observation et la mesure, de même que l’analyse et la diffusion des données. Ces activités demandent des habiletés et une tournure d’esprit particulières; par exemple, la précision, la discipline et l’intégrité dans l’application des principes scientifiques sont fondamentales dans le cadre de l’activité scientifique. Le programme de sciences et de technologie est conçu de façon à donner aux élèves de multiples occasions de développer ces habiletés et cette tournure d’esprit. En 4e année, par exemple, les élèves identifient à partir de leurs observations certaines propriétés de la lumière et en décrivent le déplacement dans l’espace. La technologie est aussi « une façon de connaître » et un processus d’exploration et d’expérimentation. La recherche technologique est basée sur l’application de méthodes connues sous le nom de processus de conception, qui font appel à des concepts et à des méthodes et qui consistent à déterminer un besoin ou à cerner un problème et à choisir la meilleure solution. En 4e année, par exemple, les élèves conçoivent, construisent et mettent à l’essai un dispositif d’optique comme un périscope ou un kaléidoscope. Les sciences et la technologie n’existent pas en vase clos, elles s’inscrivent au contraire dans un contexte socio-économique plus vaste. Les valeurs qu’adoptent les individus et les gouvernements, de même que les choix qu’ils posent, influent considérablement sur le développement scientifique et technologique, et par ricochet sur celui de la société. Le monde dans lequel nous vivons a été façonné par le progrès scientifique et technologique. Considérons par exemple jusqu’à quel point a évolué et s’est élargie notre connaissance de la planète et de l’espace, du fonctionnement du corps humain et de l’interaction des êtres vivants. De même, la technologie a révolutionné notre façon de communiquer et notre mode de vie, entre autres, grâce à l’utilisation des ordinateurs et à la découverte de nouveaux médicaments et matériaux. Il importe donc que les élèves situent les sciences et la technologie dans ce contexte et les perçoivent comme des activités humaines dont les conséquences sont importantes pour les gens. Il leur faut aussi apprendre à faire des rapprochements entre leurs connaissances scientifiques et technologiques et le monde qui les entoure. Par exemple, en 6e année, les élèves élaborent un programme visant à réduire la consommation d’énergie à la maison et à l’école et en évaluent les incidences sur l’utilisation des ressources naturelles et sur l’économie (p. ex., la situation de l’emploi). Enseignement des sciences et de la technologie L’enseignement des sciences et de la technologie de la 1re à la 8e année est à la fois lié à la nature même de ces disciplines et axé sur la satisfaction des besoins des élèves de l’Ontario. On entend ainsi permettre à tous les élèves d’acquérir une culture scientifique et une compétence technologique de base avant d’accéder à l’école secondaire. En termes plus précis, on veut amener les élèves : * à comprendre les concepts de base en sciences et en technologie; * à acquérir et à appliquer les habiletés et les habitudes intellectuelles nécessaires à la recherche scientifique et à la conception technologique; * à faire des rapprochements entre les sciences et la technologie et le monde qui nous entoure. L’acquisition de ces trois grandes compétences d’égale importance doit se faire de façon simultanée par le biais d’activités d’apprentissage qui permettent aux élèves d’assimiler des connaissances et de développer des habiletés en recherche et en conception dans des situations concrètes et qui présentent des aspects pratiques. Ces mêmes activités d’apprentissage doivent aussi donner aux élèves la possibilité de développer une compétence langagière en français, puisque la composante communication est indispensable à toute activité scientifique ou technologique et, à ce titre, doit faire partie de tout bon programme d’études en sciences et en technologie. (Voir à ce sujet les précisions fournies à la page 9 sous la rubrique « L’importance des habiletés en communication et de la compétence langagière ».) Caractéristiques du nouveau programme de sciences et de technologie Le programme-cadre de sciences et de technologie décrit dans le présent document présente par rapport aux programmes précédents les différences importantes que voici : * Les connaissances et les habiletés que doivent acquérir les élèves sont précisées pour chaque année sous forme d’attentes et de contenus d’apprentissage. Dans les programmes antérieurs, les résultats d’apprentissage étaient définis en termes généraux pour la fin des 3e, 6e et 9e années. * Le programme amalgame sciences et technologie. Un certain nombre de contenus d’apprentissage portent en effet sur les sciences en tant que telles, d’autres, sur la technologie et d’autres encore, sur le rapport entre les sciences et la technologie et le monde qui nous entoure. * Certains concepts et habiletés sont présentés plus tôt qu’auparavant et traités de façon plus rigoureuse. Par exemple, la théorie particulaire de la matière et la distinction entre chaleur et température, enseignées autrefois en 10e année, sont maintenant présentées en 7e année. * Le programme accorde une plus grande place à la technologie en présentant un plus grand nombre de concepts et de processus technologiques, et ce, plus tôt qu’auparavant. Par exemple, le processus de conception et les systèmes de contrôle sont présentés dès la 1re année. * À l’instar des autres provinces, on met davantage l’accent sur les sciences de la Terre et de l’espace en abordant l’étude de l’astronomie dès la 6e année. (L’astronomie est un sujet facultatif en 10e année en Ontario.) * On met davantage l’accent sur les rapprochements à faire entre les sciences et la technologie et le quotidien, c’est-à-dire le monde qui nous entoure, et sur la nécessité d’un développement durable, à savoir un développement qui préserve les ressources et les équilibres naturels et qui ne compromet pas l’avenir. * Le programme accorde davantage d’importance à la communication et à l’utilisation de la terminologie en usage – par exemple, on s’attend à ce que les élèves décrivent leurs observations et leurs expériences en utilisant les termes justes se rapportant aux concepts scientifiques et technologiques à l’étude. Le rôle des parents Les recherches montrent que les élèves fournissent un meilleur rendement scolaire si leurs parents participent activement à leur apprentissage. Les parents ont donc un rôle important à jouer à cet égard. En lisant les programmes-cadres qui composent le curriculum, les parents peuvent voir ce que leurs enfants doivent apprendre chaque année et dans quel but. Ils peuvent ainsi mieux communiquer avec l’enseignante ou l’enseignant de leur enfant, lui fournir des renseignements utiles et lui poser des questions pertinentes sur les progrès et le rendement scolaire de leur enfant. En connaissant les attentes et les contenus d’apprentissage prescrits pour chaque année, les parents peuvent mieux comprendre le bulletin de leur enfant et collaborer avec l’enseignante ou l’enseignant en vue d’améliorer son rendement scolaire. C’est pourquoi nous incitons vivement les parents à lire les attentes et les contenus d’apprentissage de toutes les années plutôt que de se limiter à ceux qui s’appliquent à l’année d’études de leur enfant. Les parents peuvent manifester leur intérêt pour l’apprentissage de leur enfant de bien des façons, que ce soit en assistant aux réunions de parents, en faisant partie du conseil d’école, en encourageant et en aidant leurs enfants à faire leurs devoirs ou en valorisant l’acquisition d’une bonne compétence langagière en français, notamment par la recherche et l’emploi des termes justes en sciences et en technologie. Le programme-cadre de sciences et de technologie valorise et préconise l’apprentissage toute la vie durant, non seulement pour les élèves mais aussi pour leurs parents et tous ceux et celles qui s’intéressent à l’éducation. En plus d’encourager les activités pratiques en salle de classe, on incite les parents à promouvoir la participation de leurs enfants aux foires et olympiades de sciences et aux événements qui mettent l’accent sur les habiletés technologiques. Les parents peuvent en outre contribuer de façon précieuse à l’apprentissage de leurs enfants en s’intéressant aux tâches qu’accomplissent leurs enfants en dehors de l’école. Ils peuvent ainsi promouvoir l’adoption d’habitudes sécuritaires lorsque vient le temps de manier des outils, de mettre au rebut des substances dangereuses ou de prendre soin d’animaux et de plantes. Un grand nombre de travaux domestiques illustrent bien le lien étroit qui existe entre les sciences et la technologie. Par exemple, en examinant les façons de réduire la perte de chaleur dans une maison, les élèves sont d’abord amenés à comprendre comment divers matériaux transmettent la chaleur (sciences) puis à repérer les pièces de la maison qui sont les mieux isolées et à identifier les matériaux utilisés comme isolants (technologie). Le rôle des enseignantes et des enseignants Les enseignantes et enseignants et les élèves ont des responsabilités complémentaires. Les enseignantes et enseignants ont pour tâche d’élaborer une gamme de stratégies d’enseignement fondées sur une théorie solide de l’apprentissage. Il leur faut aussi répondre aux différents besoins des élèves, insuffler l’enthousiasme et recourir à une diversité de méthodes. Les enseignantes et enseignants savent qu’il faut faire preuve de persévérance et ne ménager aucun effort pour amener chaque élève à donner sa pleine mesure. Les enseignantes et enseignants prévoiront des activités d’apprentissage de nature pratique puisque l’acquisition des habiletés prescrites en matière de recherche et de conception passe par l’expérience et le concret. Les élèves devraient être amenés à découvrir et à comprendre les concepts grâce à la recherche, à l’observation et à l’expérimentation, et à situer ces concepts dans un contexte social, environnemental et économique qui leur permet d’en voir clairement la pertinence et l’application. De même, c’est en leur fournissant des occasions de relier leurs connaissances et leurs habiletés à ces concepts plus larges, c’est-à-dire aux objectifs et aux préoccupations de la société globale dans laquelle nous vivons, que l’on incitera les élèves à apprendre de façon intelligente et toute leur vie durant. Le rôle des élèves Les élèves ont également des responsabilités en ce qui concerne leur apprentissage. Ces responsabilités augmentent d’ailleurs au fur et à mesure qu’ils ou elles avancent dans leurs études, à l’école élémentaire et secondaire. Ceux et celles qui sont prêts à faire l’effort nécessaire et sont capables de s’appliquer ne tarderont pas à comprendre qu’il existe un lien direct entre l’effort fourni et les résultats obtenus, ce qui les motivera et les incitera à travailler. D’autres élèves, cependant, trouveront plus difficile d’assumer la responsabilité de leur apprentissage à cause de difficultés particulières, dont le manque de soutien et d’autres problèmes familiaux ou liés au milieu dans lequel ils ou elles grandissent. Pour réussir, ces élèves doivent absolument pouvoir compter sur l’attention, la patience et l’encouragement de leurs enseignantes et enseignants. Quoi qu’il en soit, apprendre à assumer la responsabilité de son apprentissage et à être l’artisan de son succès doit faire partie de l’éducation de tout et de toute élève. Comme le programme-cadre préconise une approche pratique basée sur l’expérience et le concret, il est extrêmement important que les élèves s’engagent à respecter les consignes de sécurité et fassent preuve de collaboration et d’esprit d’équipe. Ce sont là autant de conditions essentielles pour maîtriser les concepts et les habiletés scientifiques et technologiques prescrites. Les élèves doivent aussi saisir toutes les occasions possibles en dehors de la classe pour élargir et enrichir leur compréhension des concepts scientifiques et technologiques et explorer le rapport sciences-technologie. Par exemple, les élèves peuvent constituer leur propre dossier sur des questions d’intérêt scientifique et technologique abordées dans les médias. Les attentes, les contenus d’apprentissage et la grille d’évaluation du rendement Le curriculum de l’Ontario, de la 1re à la 8e année – Sciences et technologie comporte trois éléments : les attentes, les contenus d’apprentissage et la grille d’évaluation du rendement. Trois attentes définissent globalement pour la fin de chaque année les connaissances et les habiletés que les élèves doivent acquérir et démontrer dans leur travail de classe et leurs recherches, dans les tests et lors d’activités qui servent à évaluer leur rendement. Les contenus d’apprentissage décrivent en détail les connaissances et les habiletés spécifiques que les élèves doivent maîtriser pour satisfaire aux attentes. Les contenus d’apprentissage sont répartis sous trois rubriques correspondant aux grandes compétences que l’élève doit développer et en fonction desquelles doit se faire l’évaluation des connaissances et des habiletés prescrites. Cette répartition ne constitue pas un cloisonnement des contenus d’apprentissage en trois catégories distinctes. Elle a pour objet d’aider l’enseignante ou l’enseignant à mieux cibler son enseignement et à planifier les activités d’apprentissage proposées aux élèves. Une grille d’évaluation du rendement décrit de façon générale quatre niveaux de rendement. Ces descriptions pourront être utilisées de pair avec d’autres outils pour évaluer l’apprentissage des élèves. En sciences et en technologie, la grille d’évaluation porte sur les quatre grandes compétences suivantes : la compréhension des concepts, l’application des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception technologique, la communication des connaissances acquises et la capacité de faire des rapprochements entre les sciences et la technologie et le quotidien. Le niveau 3 correspond à un rendement qui satisfait pleinement aux attentes et qui est considéré comme la norme provinciale. Le niveau 4 correspond à un rendement qui dépasse les attentes. Quant aux niveaux 1 et 2, le premier correspond à un rendement nettement inférieur à la norme provinciale, alors que le deuxième qualifie un rendement proche de la norme provinciale. Par exemple, l’élève qui, dans son travail, met en application quelques-unes des habiletés prescrites en recherche et en conception, connaît passablement les consignes de sécurité et utilise les outils, l’équipement et les matériaux de façon appropriée avec de l’aide se situerait au niveau 2 en ce qui a trait à l’application des habiletés prescrites en recherche et en conception. L’élève qui, en fin d’année, se situe au niveau 3 ou 4 est tout à fait prêt ou prête à entreprendre l’année d’études suivante. Les domaines du programme-cadre de sciences et de technologie Les attentes et les contenus d’apprentissage prescrits dans le programme-cadre de sciences et de technologie sont répartis en cinq domaines qui correspondent aux principaux champs de connaissance scientifique et technologique. Les cinq domaines qui intègrent sciences et technologie sont : * Systèmes vivants * Matière et matériaux * Énergie et contrôle * Structures et mécanismes * Systèmes de la Terre et de l’espace Toutes les connaissances et les habiletés énoncées dans les attentes et les contenus d’apprentissage sont obligatoires. La figure 1 illustre les sujets traités dans chaque domaine, pour chaque année, de la 1re à la 8e année. [Page 8 chart omitted] L’importance de la sécurité La responsabilité des enseignantes et enseignants consiste, d’une part, à assurer la sécurité des élèves au cours des activités d’apprentissage et, d’autre part, à inciter ces mêmes élèves à assumer la responsabilité de leur propre sécurité. Il leur faut aussi enseigner aux élèves les connaissances et habiletés nécessaires pour participer aux activités de sciences et de technologie en toute sécurité. C’est pourquoi les enseignantes et enseignants doivent montrer l’exemple en adoptant toujours des pratiques sûres et en faisant comprendre aux élèves ce que l’on attend d’elles et d’eux en matière de sécurité, conformément aux politiques des conseils scolaires et du ministère de l’Éducation et de la Formation. Pour pouvoir assumer leurs responsabilités en matière de sécurité, les enseignantes et enseignants doivent non seulement se préoccuper de leur propre sécurité et de celle de leurs élèves, mais également posséder : * les connaissances nécessaires pour utiliser les matériaux et les outils et mettre en pratique les méthodes appropriées dans le domaine des sciences et de la technologie de façon sécuritaire; * des connaissances en ce qui concerne le soin des êtres vivants – plantes et animaux – qui sont apportés dans la salle de classe; * les habiletés nécessaires pour accomplir des tâches avec efficacité et en toute sécurité. Remarque : Les enseignantes et enseignants surveillant des élèves qui utilisent du matériel électrique comme des perceuses, des ponceuses, des scies et des tours doivent avoir une formation spécialisée dans le maniement de ces outils. Pour démontrer qu’ils ou elles possèdent les connaissances, les habiletés et la tournure d’esprit nécessaires pour participer sans risque aux activités de sciences et de technologie, les élèves doivent : * avoir un espace de travail bien organisé et bien rangé; * suivre les règles de sécurité; * reconnaître les problèmes éventuels de sécurité; * suggérer et mettre en œuvre les règles de sécurité appropriées; * suivre attentivement les directives et l’exemple de leur enseignante ou enseignant; * démontrer en tout temps qu’ils ou elles se soucient de leur sécurité et de celle des autres. Les risques particuliers que présentent les activités d’apprentissage liées à un domaine sont signalés dans l’introduction de ce domaine. Par ailleurs, les habiletés et les pratiques liées à la sécurité sont aussi comprises dans les attentes, lorsque les connaissances et habiletés liées à la sécurité font partie de l’apprentissage des élèves au cours du programme de sciences et de technologie. L’importance des habiletés en communication et de la compétence langagière La communication est une composante essentielle du programme de sciences et de technologie. Un grand nombre des activités et des tâches auxquelles vont se livrer les élèves impliquent l’utilisation de leurs habiletés en communication écrite et orale. Par exemple, les élèves font appel à leur connaissance du français pour noter leurs observations, pour décrire leurs recherches dans un contexte formel ou informel et pour présenter leurs conclusions dans le cadre d’exposés ou sous forme de rapports écrits. Il importe donc que les élèves acquièrent en français une solide compétence langagière, conformément au mandat et à la politique d’aménagement linguistique des écoles de langue française dont l’intervention en milieu minoritaire est axée sur le développement d’un bilinguisme additif, qui se traduit entre autres par un niveau élevé de compétence en français et en anglais, tant à l’oral qu’à l’écrit. Le présent programme-cadre contribue au développement de cette compétence langagière en insistant notamment sur l’emploi du terme juste pour amener les élèves à enrichir leur vocabulaire et à acquérir en français la terminologie en usage dans le domaine des sciences et de la technologie. Le programme-cadre de sciences et de technologie établit aussi des liens de correspondance avec le programme-cadre de français en proposant à titre d’exemples des activités d’écriture et de communication orale qui contribuent à la satisfaction des attentes prescrites en français. Par exemple, dans le cadre de l’étude des systèmes vivants, on propose que l’élève prépare une fiche descriptive d’un animal en 2e année et tienne un journal de bord sur son alimentation en 5e année. Ces deux types de textes sont prescrits pour ces mêmes années dans le programme-cadre de français. Ces correspondances sont clairement indiquées par un crochet () qui précède le contenu d’apprentissage portant spécifiquement sur l’acquisition d’habiletés en communication. L’acquisition de cette compétence langagière en français implique aussi que les élèves disposent et se servent de matériel documentaire en langue française pour faire leurs recherches, qu’il s’agisse de collections d’ouvrages et de magazines scientifiques jeunesse, de cédéroms ou de logiciels. Il en va de même pour les recherches dans Internet; les enseignantes et enseignants doivent en effet veiller à ce que les élèves explorent et consultent des sites en langue française. Dans le même ordre d’idée, la capacité de s’adresser aux élèves en français dictera le choix des personnes-ressources du milieu communautaire que l’on invitera dans le cadre du programme de sciences et de technologie, qu’elles soient vétérinaire, pépiniériste, agent ou agente des services de protection de la faune, technologue en robotique ou biologiste. De même, le programme-cadre de sciences et de technologie développe et renforce aussi certains aspects du programme-cadre de mathématiques portant sur la communication de données. Il souligne, par exemple, l’importance de la clarté et de la concision et amène à utiliser de nombreux tableaux et diagrammes pour communiquer des observations et des données. L’utilisation des ordinateurs dans le programme d’études en sciences et en technologie Les ordinateurs peuvent enrichir l’apprentissage des élèves en sciences et en technologie mieux qu’aucun autre outil. On s’attend donc à ce que les élèves utilisent fréquemment les ordinateurs, à une multitude de fins, pendant toute l’étude du programme de sciences et de technologie. Les élèves peuvent, par exemple, naviguer dans Internet pour se documenter sur les sciences et la technologie à l’extérieur de l’école, tout comme il leur est possible de communiquer avec les élèves d’autres écoles et d’autres parties du monde pour échanger sur des questions d’ordre planétaire. Les élèves peuvent, en outre, utiliser des programmes informatiques pour compiler, organiser et mettre en mémoire des données recueillies lors de leurs recherches, pour rédiger leur rapports et leurs conclusions (en utilisant des logiciels de traitement de texte et de calcul électronique) et pour faire des simulations dans les domaines d’étude pour lesquels on ne peut faire d’activités pratiques (p. ex., en astronomie) ou qui présentent un risque trop important pour la sécurité (p. ex., recherches avec des substances dangereuses). Préparation des programmes destinés aux élèves Pour que le programme de sciences et de technologie dans leur école soit intéressant et pertinent, les enseignantes et enseignants doivent faire le rapprochement entre les connaissances et les habiletés scientifiques et technologiques, d’une part, et les questions et les problèmes du monde au-delà de l’école, d’autre part. Dans ce contexte, on présentera la notion de développement durable. Certes, il faut veiller à ce que les concepts enseignés et les habiletés à acquérir soient adaptés au niveau de développement des élèves, mais le rapport entre les sciences et la technologie et le monde qui nous entoure doit avoir une importance capitale pendant toute la durée du programme. Les élèves doivent comprendre que les sciences et la technologie ne sont pas uniquement des sujets d’étude mais des domaines de connaissance qui auront une influence sur leur vie, leur collectivité et le monde entier. Les élèves de la 1re à la 6e année en particulier auront tout intérêt à suivre un programme où les sciences et la technologie sont intégrées. En effet, les élèves pourront ainsi mieux faire le lien entre les concepts et les habiletés propres aux deux disciplines. Par exemple, les élèves auront l’occasion d’établir un parallèle entre les processus de recherche et de conception. Il leur sera aussi possible de faire des recherches sur les concepts scientifiques qui sont à la base de la compréhension des réalisations technologiques. Toutefois, les écoles qui comptent sur les services d’enseignantes ou d’enseignants spécialisés ou qui disposent d’installations spéciales peuvent choisir d’enseigner les deux matières séparément, particulièrement en 7e et 8e année. Dans ce cas, il est essentiel que les enseignantes et enseignants préparent leurs programmes ensemble pour s’assurer que les élèves satisfont à toutes les attentes de l’année. L’acquisition de connaissances et d’habiletés scientifiques et technologiques est souvent liée à l’apprentissage d’autres matières. Pour tenir compte de ce chevauchement dans la préparation de leurs programmes, les enseignantes et enseignants devraient : * coordonner l’enseignement de contenus connexes dans une ou plusieurs matières. Par exemple, on pourrait enseigner aux élèves le traitement des données en mathématiques et leur demander d’utiliser les habiletés ainsi acquises pour faire un tableau des données recueillies au cours d’une activité de sciences et de technologie. De même, on pourrait enseigner dans les cours de français des techniques de recherche documentaire à la bibliothèque, puis demander aux élèves de se servir de cette habileté pour recueillir des données sur un sujet scientifique ou technologique; * donner aux élèves l’occasion de travailler en fonction des attentes définies dans deux ou plusieurs matières. Les enseignantes et enseignants pourraient, par exemple, mettre au point une unité d’étude portant sur la construction de structures pour donner aux élèves l’occasion de s’instruire sur les propriétés des matériaux (sciences et technologie), les caractéristiques des formes géométriques (mathématiques) et l’esthétique de la conception (arts visuels et technologie). À la fin de l’unité, on pourrait demander aux élèves de faire un compte rendu sur l’impact d’une innovation scientifique ou technologique sur le mode de vie des gens (sciences et technologie/études sociales) et de le présenter dans le cadre du cours de français. Pour aider les enseignantes et enseignants à préparer ce genre d’unités d’étude intégrées, on a d’ailleurs soigneusement aligné les attentes en sciences et en technologie sur les attentes connexes en français et en mathématiques. Sciences et technologie pour les élèves en difficulté La mise en œuvre du programme d’études implique la reconnaissance des besoins particuliers des élèves en difficulté et l’adaptation des programmes en fonction des besoins à combler chez ces élèves. Dans certains cas, il suffira de faire un choix judicieux de méthodes et de cadres d’enseignement pour amener les élèves à satisfaire aux attentes. Dans d’autres cas, par contre, il faudra modifier les attentes en totalité ou en partie. Pour atteindre le niveau le plus élevé possible, certains élèves en difficulté devront suivre des programmes spéciaux. Le Règlement 305 établit le processus suivant lequel un ou une élève est officiellement identifié comme élève en difficulté par un comité d’identification, de placement et de révision. Ce processus permet aux parents, aux enseignantes et enseignants et au personnel de soutien de déterminer les besoins précis de l’élève, de créer un plan d’enseignement individualisé (pei) pour répondre à ses besoins et d’examiner ses progrès selon un plan prédéterminé. Bien que les méthodes précises concernant l’élaboration d’un pei ne soient pas définies dans la loi, la majorité des conseils scolaires ont adopté des pratiques et mis au point des formulaires appropriés pour lesPEI. Lorsque des élèves ont été officiellement identifiés comme ayant des difficultés d’apprentissage, il est particulièrement important que le personnel de l’école travaille en consultation avec les parents pour appuyer l’apprentissage de l’élève. C’est grâce à une communication suivie entre les parties concernées qu’on assurera à l’élève la prestation de services de soutien et de programmes appropriés. L’adaptation des modalités d’évaluation du rendement doit faire l’objet de discussions avec les parents et avec l’élève à intervalles appropriés. Les parents doivent comprendre l’impact de ces adaptations sur l’évaluation du travail scolaire de leur enfant. Certains élèves qui n’ont pas été officiellement identifiés comme étant en difficulté peuvent aussi avoir besoin d’un pei pendant une courte durée pour répondre à des besoins ponctuels pour des raisons de santé ou autres. Il importe d’avertir les parents de tout et de toute élève pour qui est préparé un pei et de discuter avec eux des adaptations apportées au mode d’évaluation du rendement de leur enfant. En sciences et en technologie, les enfants en difficulté peuvent avoir besoin de diverses modifications au programme en tant que tel et aux installations. Ces modifications peuvent comprendre : * le choix d’installations qui permettent aux élèves handicapés physiquement de se déplacer; * l’introduction d’activités d’apprentissage plus pratiques pour les élèves ayant des difficultés d’apprentissage; * l’adaptation des programmes pour les élèves dits surdoués; * des panneaux visuels concernant la sécurité; * des stratégies d’évaluation qui tiennent compte d’une variété de styles et de besoins d’apprentissage. Grille d’évaluation du rendement en sciences et en technologie En sciences et en technologie, le rendement est évalué en fonction de quatre compétences distinctes, soit la compréhension des concepts, l’application des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception, la communication des connaissances acquises et la capacité de faire des rapprochements entre les sciences et la technologie et le quotidien. Pour chacune de ces compétences, il existe quatre niveaux de rendement. Le personnel enseignant doit se référer aux descriptions du degré de réussite correspondant à chaque niveau de rendement pour évaluer les élèves. On évalue donc le rendement de l’élève par rapport aux attentes et aux contenus d’apprentissage énoncés dans le présent document par année et par domaine. Le personnel enseignant doit se fonder sur les descripteurs pour déterminer le niveau des élèves par rapport à une ou à plusieurs attentes et aux contenus d’apprentissage s’y greffant. Prenons comme exemple les attentes et les contenus d’apprentissage relatifs aux interactions au sein des écosystèmes pour le domaine des systèmes vivants en 7e année. Si l’élève peut donner une explication complète ou presque, entre autres, du rôle des producteurs, des consommateurs et des décomposeurs dans une chaîne alimentaire et de leur effet sur l’environnement, son rendement est de niveau 3 en ce qui a trait à la compétence « compréhension des concepts ». Il faut noter que le niveau 3 constitue la norme puisque le rendement à ce niveau est pleinement satisfaisant. Par exemple, en sciences et en technologie, on pourrait décrire le travail de niveau 3 d’un ou d’une élève comme ceci : L’élève comprend la plupart des concepts fondamentaux en sciences et en technologie. Il ou elle ne commet aucune erreur importante et donne généralement des explications complètes ou presque des concepts. L’élève met fréquemment en application les habiletés requises en recherche scientifique et en conception. Il ou elle démontre en général une connaissance des consignes de sécurité et utilise les outils, l’équipement et les matériaux de façon appropriée presque sans aide. De plus, il ou elle communique sa compréhension de manière claire et précise en utilisant généralement la terminologie et les unités de mesure appropriées des sciences et de la technologie. L’élève est capable de faire des rapprochements entre les sciences et la technologie dans des contextes familiers, et entre les sciences et la technologie et le monde extérieur. Bien que la grille soit destinée à l’évaluation du rendement des élèves, le personnel enseignant peut s’en servir pour montrer aux parents en quoi diffèrent les travaux d’élèves aux quatre niveaux de rendement. re à la 8e année"> [Page 14 chart omitted] Systèmes vivants Ce domaine porte à la fois sur divers sujets relevant des sciences de la vie ou de la biologie, comme les animaux, les plantes, les écosystèmes et les cellules, et sur les aspects de la technologie qui concernent la satisfaction des besoins essentiels des êtres humains, comme l’alimentation, l’habitation et l’habillement. L’interaction des êtres vivants avec leur environnement occupe aussi une place importante dans l’étude des systèmes vivants. Les élèves commencent par aborder des sujets qui leur sont familiers, comme leur propre corps et les animaux et les plantes qu’on trouve dans leur milieu, pour passer graduellement à des sujets de portée générale ou plus abstraits, par exemple les écosystèmes, ou à des dimensions qui ne sont pas visibles à l’œil nu, par exemple le monde microscopique. Ce domaine englobe les sujets suivants et s’articule ainsi : 1re année – Les êtres vivants : caractéristiques et besoins 2e année – Les animaux : croissance et changements 3e année – Les plantes : croissance et changements 4e année – Les habitats et les communautés 5e année – Les systèmes du corps humain 6e année – La diversité de la vie 7e année – Les interactions au sein des écosystèmes 8e année – Les cellules, les tissus, les organes et les systèmes L’exploration et la recherche font partie intégrante de l’étude des systèmes vivants. Au cours des premières années du palier élémentaire, des activités d’exploration amènent les élèves à examiner des êtres vivants qui leur sont familiers. Au fur et à mesure que les élèves acquièrent les connaissances et les habiletés nécessaires, leurs recherches deviennent plus approfondies et plus méthodiques, au point même d’inclure des expériences scientifiques. La sécurité des élèves doit faire partie intégrante de toute activité d’apprentissage en sciences et en technologie. Dans le domaine des systèmes vivants, les consignes ci-dessous méritent une attention particulière. Les élèves devraient : * se laver les mains après avoir manipulé tout échantillon, qu’il s’agisse de sol, d’une plante ou d’un animal; * tenir compte des mesures de sécurité prescrites lorsqu’il s’agit de toucher ou de sentir des substances; * faire l’objet d’une supervision adéquate lors d’activités de plein air (p. ex., étude d’un étang); * s’assurer que le personnel scolaire concerné est au courant de leurs allergies et être conscients des réactions allergiques que peuvent causer les plantes, les animaux et les produits chimiques. (Dans le cas de jeunes enfants, cette responsabilité incombe aux parents ou aux tuteurs.) Ce domaine s’intéresse à la relation entre les sciences et la technologie et le monde en général (pensons au développement de nouveaux médicaments ou vaccins et ses incidences sur l’espérance de vie). Sont aussi à l’étude les répercussions des changements technologiques sur l’environnement ainsi que la notion de développement durable. De la 1re à la 8e année, les élèves développent leur compétence langagière pour communiquer avec clarté en français, en utilisant la terminologie scientifique appropriée. Systèmes vivants, 1re année – Les êtres vivants : caractéristiques et besoins Survol En 1re année, l’étude des systèmes vivants s’articule autour de l’exploration des caractéristiques et des besoins essentiels des animaux et des plantes. Les élèves étudient les différents aspects du mouvement, du comportement et de la croissance chez les êtres vivants, de même que leurs besoins nutritifs. Grâce à diverses activités d’exploration, les élèves améliorent leur capacité d’observer, en faisant appel à leurs cinq sens. On veut aussi les amener à décrire leurs observations avec précision. Attentes À la fin de la 1re année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des besoins essentiels des êtres humains, des autres animaux et des plantes (p. ex., le besoin de nourriture, d’air, d’eau et de lumière); * explorer les caractéristiques et les besoins des animaux et des plantes et décrire ses observations et ses recherches; * démontrer sa compréhension de la dépendance des animaux et des plantes par rapport à leur environnement pour combler leurs besoins, et décrire les conditions préalables à une bonne santé pour les humains. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * reconnaître et nommer les principales parties du corps humain et décrire leurs fonctions respectives (p. ex., les bras et les jambes servent à se mouvoir, les poumons et le nez, à respirer); * reconnaître et nommer chaque organe sensoriel et en déterminer la fonction; * classifier les caractéristiques des animaux et des plantes en ayant recours aux sens (p. ex., pour identifier la texture, la couleur, la taille, le cri d’un animal); * décrire les différentes façons dont les êtres humains et les autres animaux se déplacent (p. ex., les taupes se déplacent en creusant des galeries avec leurs membres antérieurs larges et forts tandis que les poissons avancent dans l’eau en faisant onduler leur corps); * reconnaître et décrire les caractéristiques communes aux êtres humains et à tous les autres animaux, et identifier des variantes à ces caractéristiques (p. ex., la couleur des yeux et des cheveux); * décrire les changements fondamentaux qui se produisent chez les êtres humains au cours de leur croissance (p. ex., l’allongement des pieds, des mains et des bras, la perte des dents de lait) et comparer la croissance des êtres humains à celle des autres êtres vivants; * examiner et décrire des régularités chez les êtres vivants (p. ex., le nombre de doigts et d’orteils chez les humains, les rayures du zèbre, la disposition des pépins dans une pomme); * énumérer des caractéristiques des êtres vivants et examiner leurs besoins (p. ex., les êtres vivants se nourrissent, respirent, grandissent, réagissent à leur milieu . . . et ils ont besoin d’eau, d’air, de lumière et de nourriture). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * choisir et utiliser les instruments et les matériaux adéquats dans ses activités d’observation et de fabrication (p. ex., une loupe, un stéthoscope, des ciseaux, une agrafeuse, un marteau, de la colle); * poser des questions en vue de déterminer certains besoins des êtres vivants, trouver des moyens de répondre aux questions posées et proposer des éléments de réponse (p. ex., se demander ce qui permet à un canard et à une hirondelle de se déplacer dans son environnement; se demander comment les animaux de la ferme survivent au froid et à la chaleur; concevoir et fabriquer une maquette des bâtiments de la ferme); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes corps, pattes, ailes et antennes pour décrire un insecte, mesurer, agrafer et découper pour décrire les étapes de fabrication d’une maquette); * noter ses observations et ses données pertinentes par écrit et à l’aide de dessins, de tableaux ou de diagrammes concrets, en se servant de divers matériaux ou instruments au besoin (p. ex., dessiner un insecte en l’observant à l’œil nu, puis faire un autre dessin en se servant d’une loupe); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., produire une fiche descriptive illustrant les diverses parties de son corps en identifiant leurs fonctions respectives et la présenter en classe; faire une brève présentation en classe sur la croissance d’un animal de son choix ou sur la façon dont il se déplace). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * comparer les besoins essentiels des êtres humains à ceux des autres êtres vivants (p. ex., le besoin de nourriture, d’air, d’eau, d’exercice et de repos); * comparer en quoi les êtres humains et les autres animaux utilisent leurs sens pour satisfaire leurs besoins (p. ex., comment ils se servent de la vue et de l’odorat pour trouver leur nourriture); * décrire comment les personnes s’adaptent à une capacité sensorielle ou physique limitée ou à la perte d’un ou de plusieurs de leurs sens (p. ex., les personnes aveugles développent davantage le sens de l’ouïe; les gens qui ne peuvent pas marcher acquièrent une plus grande force musculaire dans leurs bras en se servant d’un fauteuil roulant); * identifier un animal familier ou une plante connue à partir de l’observation d’une de ses parties (p. ex., la plume d’un oiseau, l’écorce d’un arbre); * décrire des situations qui illustrent comment les sens peuvent tantôt nous protéger, tantôt nous tromper (p. ex., la vue permet d’éviter des obstacles, l’odorat est affecté par un rhume); * décrire un régime équilibré comprenant les quatre groupes alimentaires de base du Guide alimentaire canadien et déterminer la source de ces aliments (p. ex., le pain est d’origine végétale, la viande d’origine animale); * identifier des façons de maintenir un environnement sain pour soi et pour les êtres vivants en général (p. ex., adopter de bonnes habitudes de propreté personnelle; éviter de laisser dans la nature des matériaux qui peuvent être nocifs pour la faune). Systèmes vivants, 2e année – Les animaux : croissance et changements Survol L’étude des animaux en 2e année porte principalement sur les changements observés durant leur croissance. L’observation de ces changements peut s’avérer une expérience d’apprentissage marquante pour les élèves. Dans le cadre de leurs recherches, les élèves sont amenés à comparer les modèles de la croissance de différents animaux avec leur propre croissance et à découvrir les conditions favorables à la croissance saine d’un animal. Attentes À la fin de la 2e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des similitudes et des différences entre les divers groupes d’animaux et les façons dont les animaux s’adaptent à différentes conditions environnementales; * explorer les caractéristiques physiques et comportementales de différents groupes d’animaux, ainsi que les étapes de leur croissance et décrire ses observations et ses recherches; * déterminer des répercussions des activités et du comportement des êtres humains sur les autres animaux. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * déterminer et décrire les principales caractéristiques physiques des différentes classes d’animaux (p. ex., les mammifères, les reptiles, les insectes); * déterminer et décrire les caractéristiques comportementales qui permettent aux animaux de survivre (p. ex., la migration, la diapause et l’hibernation); * classifier divers animaux d’après des caractéristiques observables (p. ex., la taille, le pelage des mammifères ou le plumage des oiseaux et la dentition); * comparer les façons dont les animaux consomment leur nourriture (p. ex., en déchiquetant la chair, en ouvrant des coquilles), se déplacent et utilisent leur environnement pour satisfaire leurs besoins (p. ex., en ramassant des herbes et des brindilles pour construire des nids); * décrire les changements qui se produisent dans l’apparence et le comportement d’un animal pendant tout son cycle de vie (p. ex., le ver de farine); * comparer certains animaux dont les cycles de vie sont semblables (p. ex., l’abeille et le papillon) et d’autres dont les cycles de vie sont différents (p. ex., la gerbille et le papillon); * relever des caractéristiques constantes (p. ex., le nombre de pattes) et des caractéristiques changeantes (p. ex., le poids) des animaux au cours de leur croissance et comparer l’apparence des jeunes animaux et des animaux adultes de la même espèce (p. ex., les bois d’un orignal); * décrire les façons dont les animaux perçoivent les changements dans leur environnement et y réagissent en s’adaptant (p. ex., le pelage de la belette change de couleur l’été et l’hiver, ce qui lui sert de camouflage; les phasmes au repos ressemblent à des brindilles); * comparer les façons dont différents animaux s’occupent de leurs petits (p. ex., les ours, les alligators, les tortues marines). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * poser des questions en vue de déterminer des besoins chez différents animaux connus, trouver des moyens de répondre aux questions posées, décrire la marche à suivre et proposer des éléments de réponse (p. ex., se demander pourquoi les dents d’animaux comme la vache ou le chien sont différentes; examiner différents types de dents et expliquer pourquoi leur forme particulière est adaptée à l’alimentation de l’animal; se demander comment on peut aider aux oiseaux à survivre lorsque la nourriture est rare); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes œuf, chenille, larve, chrysalide et adulte pour décrire la métamorphose d’un papillon); * noter ses observations et ses données pertinentes par écrit et à l’aide de dessins, de tableaux, de pictogrammes ou de diagrammes à bandes, en se servant de divers matériaux ou instruments au besoin (p. ex., illustrer le cycle de vie d’un animal à l’aide de schémas); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., préparer une fiche descriptive d’un animal et la présenter en classe; expliquer à la classe comment les chenilles se nourrissent à partir d’un modèle en pâte à modeler et d’une branche d’arbre). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire les caractéristiques d’un environnement propice à la croissance d’animaux familiers (p. ex., le milieu aquatique et la présence d’insectes dans l’environnement de la grenouille); * déterminer et comparer les effets des saisons sur les animaux (p. ex., la fourrure de certains animaux s’épaissit lorsque la température baisse); * décrire les activités humaines qui peuvent être bénéfiques ou néfastes pour les autres êtres vivants (p. ex., la protection des espèces menacées); * démontrer une compréhension des conditions nécessaires pour assurer la survie de petits animaux (p. ex., en s’occupant d’un aquarium ou d’un terrarium); * décrire les activités quotidiennes d’un animal en observant ses habitudes alimentaires, son mode de respiration, sa façon de se déplacer et ses périodes de repos; * démontrer une compréhension des soins à apporter aux animaux (p. ex., savoir répondre à leurs besoins alimentaires, éviter de trop les manipuler); * décrire les activités associées à l’élevage d’animaux pour la consommation (p. ex., l’élevage des porcs, des poulets, des bovins). Systèmes vivants, 3e année – Les plantes : croissance et changements Survol En 3e année, l’étude des plantes est axée sur les caractéristiques et les besoins des plantes et sur leurs modes de croissance. C’est à partir de leurs observations, de leurs expériences et de leurs recherches que les élèves acquièrent une compréhension des propriétés et des besoins particuliers du monde végétal. Les élèves examinent plusieurs espèces de plantes dans leur milieu naturel, qu’il s’agisse de mousses ou d’arbres, en mettant l’accent sur les espèces que l’on trouve dans le milieu environnant. On insiste aussi sur l’importance des plantes comme source de nourriture pour les êtres humains, comme abri pour plusieurs animaux et comme principaux agents producteurs de l’oxygène de la planète. Attentes À la fin de la 3e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des similitudes et des différences entre les caractéristiques physiques de différentes espèces végétales et se familiariser avec les changements que subissent les plantes avec le temps; * explorer les besoins essentiels des plantes et l’effet des variations dans les conditions environnementales et décrire ses observations et ses recherches; * décrire l’importance des plantes pour les autres êtres vivants et discuter des répercussions des activités humaines sur les plantes. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * identifier les parties principales des plantes (p. ex., les graines, la tige, le pistil) et décrire leurs fonctions générales; * classifier les plantes d’après leurs caractéristiques visibles (p. ex., le type d’écorce de l’arbre, la forme de la feuille, les fleurs); * décrire à partir de ses observations les changements qui s’opèrent dans les plantes au cours de leur cycle de vie complet (p. ex., de la germination de la graine jusqu’à la production de fleurs ou de fruits); * décrire à partir de ses observations les effets des saisons sur les plantes (p. ex., les bourgeons de feuilles deviennent des feuilles au printemps, les feuilles changent de couleur à l’automne); * comparer les cycles de vie de différents types de plantes (p. ex., les plantes qui poussent à partir de bulbes ou de graines); * identifier les caractéristiques constantes de certaines plantes pendant leur croissance (p. ex., la forme et la taille des feuilles, la couleur de la fleur); * décrire d’après ses observations comment les changements environnementaux influent sur la croissance d’une plante (p. ex., les changements de lumière, de sol); * expliquer comment différentes caractéristiques des plantes contribuent à leur survie (p. ex., la structure des feuilles, les racines fasciculées ou pivotantes). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * choisir et utiliser les instruments, les outils et les matériaux adéquats dans ses activités d’exploration et de fabrication (p. ex., bécher, compte-gouttes, thermomètre, équerre, plexiglas, scie égoïne); * concevoir et réaliser une recherche pratique sur la germination de graines ou la croissance de plantes; * poser des questions en vue de déterminer certains besoins des plantes, trouver des moyens de répondre aux questions posées, expliquer la marche à suivre et proposer des éléments de réponse (p. ex., estimer pendant combien de temps une plante peut se passer d’eau avant que ses feuilles ne commencent à se faner; se demander comment on peut prolonger la saison de culture; concevoir et fabriquer une mini-serre pour cultiver des plantes); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes tige, pistil, étamine, fleur pour décrire une plante à fleurs, support, raccord, cannelure pour décrire l’assemblage de la serre); * noter ses observations pertinentes et ses résultats par écrit ainsi qu’à l’aide de dessins, de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes de Venn et de Carroll (p. ex., produire une série de dessins pour illustrer les étapes de la croissance d’une plante à fleurs); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., rédiger une fiche descriptive sur une plante donnée et la présenter en classe; relater une expérience qui consistait à dénombrer et à identifier les arbres d’un parc du voisinage en se servant d’un diagramme ou de spécimens de feuilles; créer une série de dessins représentant une plante à différents stades d’une recherche et la présenter en classe). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire les façons dont les êtres humains utilisent les plantes pour se nourrir, s’abriter et se vêtir (p. ex., on se sert des arbres pour construire des maisons; on utilise le coton pour faire du tissu); * décrire de quelle façon les êtres humains peuvent protéger les réserves naturelles afin de préserver les espèces de plantes indigènes (p. ex., en établissant des zones de protection, des réserves fauniques); * déterminer de quelles parties d’une plante sont tirés des produits destinés à la consommation humaine (p. ex., le sucre provient de la canne, les teintures, des fleurs, des feuilles ou des racines et le bois d’œuvre des arbres) et décrire les méthodes de production; * décrire différentes plantes utilisées dans la préparation des aliments (p. ex., des légumes, des fruits, des épices, des herbes) et déterminer les endroits où elles peuvent pousser; * décrire les différents milieux dans lesquels les plantes sont cultivées (p. ex., les fermes, les vergers, les potagers des particuliers); * décrire l’interdépendance entre les plantes et les animaux (p. ex., les plantes sont une source d’énergie pour les animaux et les animaux contribuent à la dissémination du pollen et des graines); * comparer les besoins de certaines plantes et de certains animaux et déterminer ceux qui sont communs à tous les êtres vivants (p. ex., le besoin d’énergie, d’eau et d’air); * identifier les soins à apporter aux plantes (p. ex., tenir compte des conditions environnementales essentielles à la survie d’une plante donnée); * déterminer l’utilité de différentes plantes dans un milieu donné (p. ex., fournir de l’ombre, servir d’abri aux oiseaux). Systèmes vivants, 4e année : Les habitats et les communautés Survol En 4e année, les élèves connaissent déjà les besoins essentiels des plantes et des animaux et commencent à faire des recherches et à comparer les façons dont les communautés de plantes et d’animaux satisfont leurs besoins au sein d’habitats particuliers. Dans leurs recherches, ils ou elles étudient en outre certains des facteurs qui ont des répercussions sur différents habitats, y compris les changements qui se produisent naturellement et ceux attribuables aux activités des êtres humains. Attentes À la fin de la 4e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des concepts d’habitat et de communauté et déterminer des facteurs qui influent sur une communauté de plantes et d’animaux et sur les habitats au sein desquels ils vivent; * décrire à partir de ses observations et de ses recherches la dépendance des plantes et des animaux à l’égard de leur habitat et les interactions des plantes et des animaux vivant dans un habitat particulier; * décrire comment les êtres humains peuvent modifier des habitats et identifier les répercussions de ces changements sur la flore et la faune de ces milieux. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * identifier à partir de ses observations les différents facteurs qui influent sur les plantes et les animaux d’un habitat particulier (p. ex., la disponibilité de l’eau, les sources alimentaires, la lumière, les caractéristiques du sol, les conditions climatiques); * classifier les organismes selon leur rôle dans la chaîne alimentaire (p. ex., en tant que producteurs, consommateurs et décomposeurs); * classifier les animaux en fonction de leur alimentation (p. ex., en tant qu’omnivores, herbivores et carnivores); * démontrer sa compréhension de la chaîne alimentaire comme étant un système dans lequel l’énergie est transférée du Soleil aux plantes puis aux animaux, et construire des chaînes alimentaires à partir de différentes espèces de plantes et d’animaux (p. ex., herbe, lièvre, renard); * décrire les adaptations structurales des plantes et des animaux à leur environnement (p. ex., de nombreux animaux des régions arctiques ont une fourrure blanche; la hauteur d’une plante varie selon l’intensité de la lumière reçue); * identifier la fonction ou le rôle d’un organisme dans son habitat, c’est-à-dire sa niche écologique (p. ex., comment il vit, de quoi il se nourrit et comment il influe sur son environnement); * classifier les plantes et les animaux observés dans des habitats du milieu environnant en fonction de leurs similitudes et de leurs différences (p. ex., leur forme, l’endroit où ils se trouvent). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * formuler des questions en vue de déterminer les besoins des animaux et des plantes dans un habitat particulier et proposer des éléments de réponse (p. ex., faire des hypothèses sur les adaptations structurales de divers organismes : le fait d’avoir des pieds palmés est un avantage pour les animaux aquatiques; se demander quels seraient les éléments à considérer dans la création d’un habitat; concevoir et fabriquer un petit bassin en y incorporant des éléments biotiques et abiotiques, c’est-à-dire vivants et non vivants); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme habitat, population, communauté, chaîne alimentaire pour décrire les habitats et les communautés et esquisse et plan à l’échelle pour décrire la conception du bassin); * compiler les données recueillies et communiquer les résultats de ses recherches à l’aide de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes à bandes horizontales et verticales, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., présenter les données recueillies au cours d’un exercice de simulation sur les populations au moyen d’un diagramme accompagné d’une légende; classifier les espèces d’insectes de son quartier en fonction de leur habitat à l’aide d’un diagramme ou d’un tableau); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., présenter un court exposé informatif sur l’adaptation structurale et comportementale d’un animal à son habitat; dans le cadre d’une mini-recherche sur un habitat du voisinage, tenir un journal de bord pour y consigner ses observations, préparer un court rapport et le présenter à la classe). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * illustrer comment les êtres humains dépendent des plantes et des animaux (p. ex., pour produire des aliments, des médicaments, des vêtements, du bois d’œuvre); * décrire des répercussions possibles des activités humaines sur le milieu naturel (p. ex., l’aménagement du territoire oblige certaines espèces à changer d’endroit et accélère la reproduction de certaines espèces; on peut créer des zones de conservation afin de protéger des habitats particuliers); * construire des chaînes alimentaires qui comprennent différentes sortes de plantes et d’animaux, ainsi que les êtres humains (p. ex., herbe’bovins’êtres humains); * démontrer les effets de la perte de leur habitat naturel sur les plantes et les animaux (p. ex., identifier les conséquences possibles de la construction d’une digue sur l’aire de nidification des oiseaux aquatiques); * examiner les répercussions de la disparition d’une espèce animale ou végétale sur le reste de la communauté et sur les êtres humains (p. ex., utiliser un logiciel qui simule un environnement particulier afin de déterminer les conséquences de la disparition d’une espèce de plante; illustrer sur une mappemonde la distribution des loups et prédire les effets de l’extinction de l’espèce). Systèmes vivants, 5e année – Les systèmes du corps humain Survol En 5e année, l’étude du corps humain porte sur cinq systèmes importants, nommément les systèmes respiratoire, circulatoire, digestif, excréteur et nerveux. À partir de modèles et de simulations, les élèves découvrent les fonctions et les interactions des principaux organes internes et apprennent à les situer. L’étude de la structure des organes permet également d’aborder la composition des tissus vivants et d’initier les élèves aux différentes sortes de cellules qui les composent. Les élèves sont aussi sensibilisés à l’importance d’une alimentation saine et du besoin d’exercice pour assurer le fonctionnement harmonieux des systèmes du corps humain. Attentes À la fin de la 5e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension de la structure et de la fonction des divers systèmes et de l’interaction des organes à l’intérieur d’un même système; * décrire à partir de ses observations et de ses recherches la structure et la fonction des principaux organes dans les systèmes respiratoire, circulatoire, digestif, excréteur et nerveux; * démontrer sa compréhension des facteurs qui contribuent à un corps sain. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * reconnaître la cellule en tant qu’unité de base de la vie; * décrire la structure et la fonction de base des principaux organes des systèmes respiratoire, circulatoire, digestif, excréteur et nerveux; * décrire à partir de modèles la coordination qui existe entre les systèmes osseux, musculaire et nerveux pour produire le mouvement; * reconnaître que la peau est un organe et en expliquer la fonction; * expliquer ce qu’il advient du surplus de substances nutritives que le corps n’utilise pas immédiatement; * décrire le système de défense de l’organisme contre les infections (p. ex., les larmes, la peau, les globules blancs). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * concevoir et construire un modèle d’articulation du corps humain (p. ex., une articulation à rotule, à charnière); * formuler des questions en vue de déterminer les besoins des êtres humains et proposer des éléments de réponse (p. ex., dans le cadre d’une recherche sur le système nerveux, étudier les délais de réaction en demandant à une personne d’attraper entre le pouce et l’index une règle que quelqu’un d’autre laisse tomber; concevoir un test qui permettrait de comparer la capacité pulmonaire des filles et des garçons); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme dentition, œsophage, estomac et sucs gastriques pour décrire l’appareil digestif); * compiler les données recueillies au cours de ses recherches et présenter ses résultats sous forme de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes à bandes doubles, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., recueillir des données qualitatives et quantitatives tirées de ses observations sur la valeur nutritive de certains aliments); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., tenir un journal de bord sur son alimentation au cours d’une période donnée et rédiger un rapport sur le sujet pour présenter ses constatations; préparer et présenter le compte rendu d’une expérience sur le rythme cardiaque; produire et présenter à la classe un tableau de comparaison regroupant les aliments d’après les principaux éléments nutritifs et d’après les catégories d’aliments du Guide alimentaire canadien pour manger sainement). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire les catégories d’éléments nutritifs que renferment les aliments (p. ex., les glucides, les lipides, les protéines, les vitamines, les minéraux), ainsi que leur rôle dans le maintien d’un corps en bonne santé (p. ex., pour favoriser la croissance); * reconnaître les éléments d’un régime équilibré, à savoir les glucides, les protéines, les lipides, les minéraux, les vitamines, les fibres et l’eau, et concevoir un régime qui contient tous ces éléments; * identifier les aliments qui sont à la base du régime alimentaire de diverses sociétés et qui leur fournissent les substances nutritives nécessaires (p. ex., les glucides proviennent du riz en Asie, de la pomme de terre et du blé en Amérique du Nord); * interpréter les renseignements nutritionnels fournis afin de choisir des aliments sains (p. ex., répartir les céréales pour le petit déjeuner selon différentes catégories : forte teneur en gras, faible teneur en gras, forte teneur en sel, faible teneur en sucre, et décider du meilleur choix); * reconnaître l’influence du régime alimentaire sur certaines maladies (p. ex., le diabète, les maladies du cœur); * identifier les types d’industries de transformation et de conservation des aliments; * décrire les rapports entre les habitudes alimentaires, le poids, la taille et le métabolisme; * décrire l’utilisation de divers organismes (p. ex., les bactéries, les fongus) dans l’élimination des déchets humains; * expliquer l’importance de l’activité physique quotidienne; * expliquer l’effet des facteurs environnementaux sur la santé des êtres humains (p. ex., la cigarette, le smog et le pollen ont un effet sur l’appareil respiratoire); * expliquer en quoi certaines innovations technologiques utiles peuvent prévenir ou causer un handicap d’ordre sensoriel (p. ex., des cache-oreilles antibruit peuvent prévenir une perte d’ouïe alors que les baladeurs peuvent en être la cause); * décrire certaines technologies médicales (p. ex., appareils d’exercice, prothèses auditives, membres artificiels) qui ont entraîné une amélioration de la qualité de la vie. Systèmes vivants, 6e année – La diversité de la vie Survol L’étude des êtres vivants porte sur l’utilisation des systèmes de classification pour amener les élèves à prendre connaissance de la diversité des espèces et à les regrouper. En 6e année, on insistera particulièrement sur la classification des organismes du règne animal. En apprenant à classifier divers animaux, les élèves pourront non seulement acquérir des connaissances sur de nombreux types d’animaux, depuis les mammifères jusqu’aux organismes microscopiques, mais aussi observer et décrire avec plus de précision leurs similitudes et leurs différences. Afin de permettre aux élèves de concrétiser leur apprentissage sur la diversité des êtres vivants, on préconise l’étude des organismes d’un habitat particulier, par exemple un étang du voisinage. Attentes À la fin de la 6e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension de l’utilité des systèmes de classification pour expliquer la biodiversité et les liens de parenté entre espèces; * décrire à partir de ses observations et de ses recherches les systèmes de classification ainsi que certains processus vitaux communs à tous les animaux (p. ex., la croissance, la reproduction, le mouvement, la réaction et l’adaptation); * décrire des usages des systèmes de classification dans la vie quotidienne. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * expliquer les raisons pour lesquelles la plupart des systèmes de classification portent sur des caractéristiques structurales (p. ex., le type d’ossature, la nature du système circulatoire ou de reproduction) plutôt que sur des caractéristiques externes ou de comportement; * différencier les animaux à sang chaud des animaux à sang froid en utilisant la régulation de la température corporelle comme critère; * identifier et décrire les caractéristiques des vertébrés permettant de les classifier parmi les mammifères, les oiseaux, les amphibiens, les reptiles et les poissons (les cinq classes principales); * identifier et décrire les caractéristiques des invertébrés et les classifier en phylums (p. ex., les éponges, les vers, les mollusques et les arthropodes); * comparer les caractéristiques des vertébrés et des invertébrés et mettre en relief leurs différences; * comparer les caractéristiques de différents arthropodes (p. ex., celles des crustacés tels que les écrevisses et les crevettes à celles des insectes tels que les sauterelles, les papillons et les vers de farine); * identifier, à l’aide d’instruments appropriés, des êtres vivants trop petits pour être vus à l’œil nu (p. ex., utiliser une loupe ou un microscope pour étudier les êtres vivants se trouvant dans un étang); * décrire les moyens utilisés par les micro-organismes pour satisfaire leurs besoins essentiels (p. ex., le besoin de nourriture, d’eau, d’air). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * formuler des questions en vue de déterminer des besoins de différents types d’animaux et proposer des éléments de réponse (p. ex., concevoir une expérience pour examiner l’effet d’un changement dans la quantité de nourriture donnée à un insecte; choisir un animal et trouver les sortes d’articulation que cet organisme utilise pour créer le mouvement; fabriquer un modèle de l’animal en 2 ou 3 dimensions en y incorporant les articulations nécessaires); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme organisme, espèce, structure et règne pour classifier les animaux et articulation à charnière ou à rotule pour décrire les types d’articulation d’un animal); * compiler les données recueillies au cours de ses recherches et présenter ses résultats sous forme de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes à ligne brisée, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., utiliser un programme de base de données pour inventorier les animaux qui vivent dans un milieu donné); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., rédiger un compte rendu d’une recherche sur la classification des organismes observés et identifiés dans le cadre de l’étude d’un étang et faire une présentation en classe sur les résultats de cette recherche en utilisant un tableau de classification; présenter un exposé sur une expérience scientifique portant sur l’observation de micro-organismes au microscope). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * identifier divers systèmes de classification qui reposent sur des critères précis et qui sont utilisés pour organiser des renseignements (p. ex., dans un système téléphonique, les numéros sont répertoriés selon le code du pays, l’indicatif régional, le numéro de téléphone et le numéro de poste); * identifier les caractéristiques héréditaires (p. ex., la couleur des yeux ou des cheveux) et les caractéristiques innées ou acquises (p. ex., la timidité); * expliquer les raisons pour lesquelles les caractéristiques reliées à l’apparence physique (p. ex., la taille, la forme, la couleur, la texture) et celles qui sont reliées au comportement ne permettent pas de classifier convenablement les êtres vivants; * identifier divers types de plantes et d’animaux dans un endroit donné en utilisant des tableaux de classification prêts à remplir (p. ex., les organismes observés dans le cadre de l’étude d’un étang, dans la cour de l’école, dans les centres d’histoire naturelle); * décrire des caractéristiques ou adaptations particulières qui permettent à chaque groupe de vertébrés d’exister dans un habitat donné (p. ex., les poissons dans l’eau) et expliquer l’importance de maintenir cet habitat pour les espèces; * trouver des preuves chez les fossiles qui révèlent les changements qui se sont opérés chez les animaux au cours des temps géologiques; * comparer les similitudes et les différences entre les fossiles et les animaux actuels. Systèmes vivants, 7e année – Les interactions au sein des écosystèmes Survol L’étude des écosystèmes est une introduction à l’écologie, cette science qui s’intéresse aux interactions complexes entre les organismes et leur environnement. Les élèves apprennent que les écosystèmes constituent des communautés de plantes et d’animaux qui vivent dans un rapport d’interdépendance entre elles et avec les composantes non vivantes de leur environnement. Les élèves apprennent également que les groupes d’écosystèmes forment des biomes, qui, à leur tour, sont des éléments constitutifs de la biosphère. L’étude des écosystèmes permet aussi aux élèves d’examiner les effets de facteurs naturels comme les changements climatiques, ainsi que l’effet des changements technologiques sur l’environnement. Attentes À la fin de la 7e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension de l’interaction des plantes, des animaux, des champignons et des micro-organismes dans un écosystème; * décrire et expliquer à partir de ses observations et de ses recherches les interactions qui existent dans un écosystème et déterminer les facteurs qui influent sur l’équilibre de ce système (p. ex., les incendies de forêt, les parasites); * démontrer sa compréhension des effets de l’activité humaine, y compris les innovations technologiques, sur les écosystèmes et examiner ces effets dans l’optique d’un développement durable. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * reconnaître les éléments vivants (biotiques) et non vivants (abiotiques) d’un écosystème; * identifier des populations d’organismes dans un écosystème et déterminer les facteurs qui contribuent à leur survie; * expliquer le rôle des producteurs, des consommateurs et des décomposeurs dans une chaîne alimentaire et leur effet sur l’environnement (p. ex., les plantes aquatiques produisent de la nourriture qui est transférée aux poissons); * expliquer l’importance des micro-organismes dans la décomposition de la matière organique (p. ex., les bactéries qui recyclent l’azote de l’atmosphère); * reconnaître que certains micro-organismes sont utiles (p. ex., les levures) et d’autres nuisibles (p. ex., les bactéries ou les virus qui causent des maladies); * interpréter des réseaux alimentaires (p. ex., identifier tous les producteurs, les consommateurs et les décomposeurs du réseau), examiner les transferts d’énergie qui s’opèrent et évaluer les effets de l’élimination ou de l’amoindrissement d’une partie du réseau; * décrire le processus de recyclage du carbone et de l’eau dans la biosphère; * examiner comment les communautés naturelles peuvent changer et expliquer les effets de ces changements sur les populations animales et végétales (p. ex., les changements qui modifient leur durée de vie, leurs périodes de gestation ou leur capacité de survie); * énumérer les indices d’une succession écologique dans un écosystème (p. ex., les plantes pionnières d’une dune de sable, l’apparition de bleuets dans les brûlis). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * formuler des questions en vue de déterminer des besoins de divers êtres vivants dans un écosystème et proposer des éléments de réponse (p. ex., faire une recherche sur le taux de croissance d’une population pendant une certaine période et établir des prévisions d’après les tendances observées; se demander combien de temps il faut pour réduire de la matière organique en humus; concevoir et fabriquer un récipient à compost pour étudier le processus de décomposition); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour communiquer ses idées, les méthodes utilisées et les résultats obtenus (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme biosphère, biome, écosystème, niche écologique, espèce, piquet, grillage); * compiler les données qualitatives et quantitatives recueillies au cours de ses recherches et présenter ses résultats sous forme de tableaux statistiques et de diagrammes divers, dont des histogrammes et des polygones des effectifs, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., produire un tableau pour enregistrer le nombre de producteurs et de consommateurs dans un habitat donné ou faire un diagramme illustrant une relation proie-prédateur à partir de données recueillies pendant plusieurs années); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches en se servant au besoin de tableaux, de diagrammes et de dessins (p. ex., concevoir une présentation multimédia pour expliquer l’interaction des facteurs biotiques et abiotiques dans un écosystème donné; rédiger et présenter un rapport de recherche sur les populations animales d’un habitat donné; expliquer le mode d’emploi d’un instrument scientifique ou le protocole d’une expérience). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * examiner l’impact de l’utilisation de la technologie sur l’environnement (p. ex., « l’effet de serre », le détournement des cours d’eau pour répondre aux besoins des sociétés humaines, l’utilisation de pesticides); * examiner les coûts et les avantages bio-économiques des industries de recyclage et d’élimination des déchets; * expliquer l’importance des plantes comme sources d’énergie (p. ex., les cultures alimentaires, les combustibles fossiles), producteurs d’hydrates de carbone et d’oxygène (p. ex., le phytoplancton) et habitats pour la faune; * examiner diverses innovations technologiques qui permettent de contrôler des conditions abiotiques dans un milieu artificiel (p. ex., l’utilisation d’un psychomètre pour contrôler l’humidité dans une serre); * évaluer l’importance des plantes pour l’économie canadienne (p. ex., l’agriculture, les pépinières, l’industrie forestière et la fabrication de médicaments) et discuter de l’impact à long terme de leur utilisation sur l’environnement; * expliquer les effets à long terme de la perte des habitats naturels et de l’extinction des espèces (p. ex., la perte de la diversité du matériel génétique chez les plantes et les animaux); * discuter des facteurs à considérer (p. ex., les facteurs économiques, environnementaux et sociaux) dans la gestion et la préservation des habitats. Systèmes vivants, 8e année – Les cellules, les tissus, les organes et les systèmes Survol Dans le cadre de l’étude du corps humain en 5e année, les élèves ont appris que la cellule était l’unité de base de la vie. En 8e année, les élèves approfondissent leur connaissance des systèmes des êtres vivants en se concentrant sur la structure et les fonctions des cellules végétales et animales, ainsi que sur l’organisation des cellules qui composent les tissus et les organes. Attentes À la fin de la 8e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension de la structure et des fonctions principales des cellules végétales et animales et décrire l’organisation des cellules dans les tissus et les organes animaux et végétaux; * décrire à partir de ses observations et de ses recherches les processus cellulaires essentiels (p. ex., la respiration, la digestion, le métabolisme, la régulation de l’eau) et le rôle de certaines cellules spécialisées chez les plantes; * décrire en quoi l’étude de la structure, des fonctions et de l’interdépendance des systèmes du corps peut améliorer la qualité de vie des êtres humains. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * identifier des organismes unicellulaires (p. ex., les amibes) et des organismes multicellulaires (p. ex., les vers de terre et les êtres humains); * examiner de quelle façon les organismes unicellulaires comblent leurs besoins essentiels (p. ex., la nourriture, le mouvement, l’échange gazeux); * identifier à partir de ses observations les organelles cellulaires (p. ex., les vacuoles, le noyau et les chloroplastes) et expliquer leurs fonctions; * comparer à partir de ses observations et mettre en relief les différences de structures entre les cellules végétales et animales; * décrire l’organisation des cellules en tissus, en organes et en systèmes; * expliquer la fonction des membranes sélectivement perméables dans les cellules; * décrire et expliquer la structure et les fonctions des cellules spécialisées et des tissus propres aux diverses parties d’une plante (p. ex., les racines, la tige, les feuilles); * reconnaître que la division cellulaire chez les organismes multicellulaires permet de créer d’autres cellules pour former et régénérer des tissus; * expliquer comment la structure de la racine, de la tige et des feuilles d’une plante permet la circulation de la nourriture, de l’eau et des gaz; * comparer les structures particulières de différentes plantes et expliquer en quoi ces structures permettent aux plantes de vivre dans des conditions particulières (p. ex, les feuilles d’un cactus, les aiguilles des conifères, les tissus conducteurs des mousses); * décrire l’entrée et la sortie des gaz et de l’eau par diffusion et par osmose dans les cellules. Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * utiliser un microscope avec précision pour découvrir, observer et dessiner des spécimens microscopiques; * formuler des questions sur les besoins et le fonctionnement des cellules et proposer des éléments de réponse (p. ex., mettre au point et réaliser une expérience afin de vérifier une hypothèse concernant la réaction d’un organisme unicellulaire face à une substance chimique; réaliser une expérience pour tester l’efficacité de différentes substances utilisées pour empêcher les fleurs coupées de faner; concevoir un jeu qui permettrait d’assimiler et d’approfondir les concepts se rapportant à la cellule); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour communiquer ses idées, les méthodes utilisées et les résultats obtenus (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme organelle, phloème et osmose, diffusion, sélectivement perméable); * compiler les données qualitatives et quantitatives recueillies au cours de ses recherches et présenter ses résultats sous forme de tableaux statistiques et de diagrammes divers, dont des diagrammes circulaires, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., faire un diagramme pour présenter une estimation du nombre de cellules dans une boîte de Pétri); *communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, la marche à suivre d’une expérience ou la méthode utilisée ainsi que les résultats de ses recherches en se servant au besoin de tableaux, de diagrammes et de dessins (p. ex., faire le compte rendu d’une expérience de simulation illustrant le déplacement de l’eau et des éléments nutritifs entre les cellules; rédiger un rapport de recherche sur la structure cellulaire de diverses plantes et le présenter en se servant de matériel multimédia). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire les besoins et les fonctions de diverses cellules et de divers organes par rapport aux besoins du corps humain; * décrire les principaux facteurs qui contribuent au bon fonctionnement des systèmes respiratoire, circulatoire, digestif, excréteur et nerveux chez l’être humain; * décrire en quoi les divers systèmes du corps humain sont interdépendants; * décrire les similitudes et les différences entre les fonctions de structures comparables dans différents groupes d’êtres vivants (p. ex., comparer l’absorption et la digestion d’aliments chez un organisme unicellulaire, un invertébré et un vertébré); * décrire en quoi la recherche en biochimie a permis d’améliorer la santé et l’alimentation des êtres humains (p. ex., la mise au point de médicaments et de vaccins, les régimes alimentaires élaborés en fonction des besoins d’organes comme le cœur); * décrire comment certaines substances modifient le fonctionnement des cellules (p. ex., le rôle de l’insuline); * décrire en quoi les divers types de cellules contribuent au bon fonctionnement de l’organisme (p. ex., les cellules nerveuses acheminent l’information perçue par les sens; les globules rouges transportent l’oxygène); * expliquer la façon dont le sang est poussé par la pression dans tout le corps pour acheminer l’oxygène, le sucre et les éléments nutritifs jusqu’aux cellules des divers tissus et organes. Matière et matériaux Dans ce domaine, l’étude de la matière en sciences est intégrée à l’utilisation des matériaux en technologie. En étudiant la matière, les élèves acquièrent des connaissances sur les propriétés des substances, qui leur serviront de base pour poursuivre ultérieurement des études théoriques en sciences. Par la conception et la fabrication d’objets utiles, on leur permet d’appliquer leurs connaissances des propriétés des matériaux de même que celles des principes d’esthétique et d’ergonomie en matière de conception technologique. Ce domaine englobe les sujets suivants et s’articule ainsi : 1re année – Les caractéristiques des objets et les propriétés des matériaux 2e année – Les propriétés des liquides et des solides 3e année – Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiques 4e année – La transmission, l’absorption et la réflexion de la lumière et du son 5e année – Les propriétés et les changements de la matière 6e année – Les propriétés de l’air et les caractéristiques du vol 7e année – Les substances pures et les mélanges 8e année – Les fluides Dans le cadre de leurs recherches et de leurs observations, les élèves manipulent des matériaux et en explorent les propriétés ainsi que l’utilisation qu’on peut en faire. Au début, les élèves énoncent leurs conclusions en des termes généraux ou qualitatifs, mais, au fur et à mesure qu’ils ou elles acquièrent des connaissances mathématiques, les élèves sont de plus en plus en mesure d’exprimer la plupart de leurs observations en termes quantitatifs selon leur niveau de scolarité. De plus, les élèves apprennent à déterminer les rapports entre les sciences et la technologie, d’une part, et le contexte plus global de la société et de l’économie, d’autre part. Par exemple, la décision de fabriquer tel ou tel produit peut se fonder sur des facteurs comme la conjoncture économique, des considérations environnementales ou les valeurs et les exigences des consommateurs. À chaque année d’études, les élèves développent leur aptitude à utiliser le langage pour communiquer clairement et à employer correctement la terminologie propre aux sciences et à la technologie. Bon nombre des termes utilisés dans le domaine « Matière et matériaux » sont des mots courants mais qui ont une signification précise dans un contexte spécialisé. La sécurité des élèves doit faire partie intégrante de toute activité d’apprentissage en sciences et technologie. Dans le domaine « Matière et matériaux », les consignes ci-dessous méritent une attention particulière. Les élèves devraient : * suivre les méthodes appropriées et se servir des outils adéquats afin d’assembler et de façonner les divers matériaux (p. ex., toujours couper les matériaux en faisant un mouvement qui s’éloigne du corps; tenir fermement en place les matériaux sur lesquels les élèves travaillent; éviter d’utiliser une force excessive avec un outil, ce qui pourrait leur faire perdre la maîtrise de l’outil ou du matériau); * choisir et utiliser de façon sécuritaire l’article qui convient le mieux parmi divers outils, matériaux et pièces d’équipement (p. ex., une scie pour couper le bois, une perceuse à main pour forer des trous dans le bois, des ciseaux pour couper le papier ou le ruban-cache, un perforateur pour faire des trous dans le papier, des plaques chauffantes pour chauffer l’eau, un pistolet à colle pour coller des morceaux de bois, une râpe pour travailler le bois); * faire en sorte que les ustensiles et le lieu de travail soient propres; * ranger les matériaux, les outils, les ustensiles et les pièces d’équipement à l’endroit prévu à cet effet; * veiller à leur sécurité personnelle et à celle d’autrui (p. ex., s’assurer que les extrémités pointues des objets comme les aiguilles et les épingles ne sont pas dirigées vers leur propre personne ou vers les autres; s’attacher les cheveux en arrière si leurs cheveux sont longs et ne pas porter de vêtements amples près d’une source de chaleur; ne jamais laisser une source de chaleur sans surveillance; utiliser des poignées pour la manipulation des casseroles ou des ustensiles qui ont été chauffés; porter des lunettes de sécurité; signaler sans délai tout dommage aux outils ou à l’équipement); * faire preuve de vigilance dans l’utilisation des sens pour examiner des substances (p. ex., pour la manipulation de substances toxiques ou chaudes). De plus, il importe que les élèves s’assurent que le personnel de l’école est au courant de leurs allergies et qu’il est conscient des réactions allergiques que peuvent causer des plantes, des animaux et des substances. (Pour les plus jeunes élèves, les parents ou les tuteurs devraient s’assurer que le personnel de l’école est informé des allergies de leur enfant.) Matière et matériaux, 1re année – Les caractéristiques des objets et les propriétés des matériaux Survol En 1re année, les élèves abordent le concept des matériaux en explorant divers objets dans leur environnement immédiat. Les élèves se servent de leurs sens pour identifier différents matériaux et objets. Ainsi, les élèves apprennent à distinguer les objets des matériaux et se rendent compte notamment que les objets sont faits de matériaux et que les matériaux possèdent des propriétés particulières. Les élèves apprennent en outre à décrire ces propriétés avec clarté et précision. En fabriquant des objets à partir de divers matériaux, les élèves entrevoient le rapport qui existe entre les propriétés des matériaux et les utilisations de ceux-ci. Attentes À la fin de la 1re année, l’élève doit pouvoir : * distinguer les objets des matériaux (p. ex., les ciseaux sont des objets qui peuvent être faits de matériaux comme le métal ou le plastique), puis déterminer et décrire les propriétés de certains matériaux (p. ex., la souplesse du plastique, la dureté de certains bois); * examiner les propriétés de certains matériaux et utiliser adéquatement les matériaux dans la conception et la fabrication d’objets; * décrire la fonction de certains matériaux servant à la fabrication d’objets de la vie quotidienne. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * identifier chacun de ses sens et démontrer sa compréhension de leur utilité pour reconnaître et utiliser divers matériaux (p. ex., la vue nous permet de déterminer si une banane est mûre; l’ouïe nous indique si la machine à laver le linge fonctionne correctement); * décrire divers matériaux en fonction des informations transmises par ses sens (p. ex., un bâton en acier est dur, brillant et froid et il émet un son vibrant lorsqu’on le frappe; un bol de céramique est dur, sa texture est rude et il produit un son sourd lorsqu’on le heurte); * déterminer les propriétés des matériaux qui conviennent à la fonction et à l’utilité des objets qu’ils servent à fabriquer (p. ex., grâce à sa souplesse, la pellicule de plastique emballe de façon appropriée les aliments pour en préserver la fraîcheur); * décrire à partir de ses observations les changements qu’on peut apporter aux matériaux afin d’en modifier l’aspect, l’odeur et la texture (p. ex., la cuisson change l’odeur et la texture des ingrédients d’une pizza; en frottant du bois brut avec du papier de verre, on le rend plus lisse). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * trier des objets (p. ex., des manteaux, les sacs-repas, les ustensiles de cuisine) et décrire les différents matériaux qui ont servi à les fabriquer; * démontrer comment manipuler divers matériaux pour produire différents sons (p. ex., on peut produire des sons différents en tapotant les côtés de verres contenant des quantités d’eau différentes) et décrire les résultats de ses expériences; * concevoir un produit utilisable et agréable à regarder (p. ex., un sac fourre-tout, un biscuit, un jouet) et le fabriquer en assemblant et en modifiant des matériaux de son choix; * poser des questions en vue de déterminer des besoins et des problèmes liés aux objets et aux matériaux, trouver des moyens de répondre aux questions posées et proposer des éléments de réponse ou de solution (p. ex., tester divers matériaux afin de déterminer lequel possède les meilleures propriétés isolantes; tester divers tissus afin d’établir lesquels sont imperméables); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes mou, lisse, rude et collant pour décrire les textures); * noter ses observations et ses données pertinentes par écrit et à l’aide de dessins, de tableaux ou de diagrammes concrets, en se servant de divers matériaux ou instruments au besoin (p. ex., dans un tableau de présentation, noter les résultats de ses essais de l’emploi de la craie sur différents matériaux); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., présenter des exemples des matériaux soumis aux essais de l’emploi de la craie et indiquer quels sont ceux sur lesquels on peut le mieux écrire; préparer un abécédaire qui porte sur les matériaux – a/argile, b/bois, c/carton, d/diamant – et l’illustrer). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire de quelle façon les propriétés des matériaux (p. ex., la texture, le lustre) nous renseignent sur les objets naturels et fabriqués; * identifier les matériaux qui servent à assembler et à coller d’autres matériaux (p. ex., le ruban adhésif pour le papier; le fil pour les boutons); * identifier des moyens de réutiliser des matériaux et des objets dans la vie quotidienne (p. ex., réutiliser les contenants de plastique de la margarine pour préserver les aliments); * déterminer les objets de son quotidien qui sont recyclables (p. ex., les cannettes, les bouteilles en plastique, les journaux); * reconnaître à partir de ses observations l’utilisation du même matériau dans différents objets (p. ex., le coton des chemises et des serviettes; le verre des loupes et des fenêtres; le bois des crayons et des meubles); * comparer plusieurs objets qui ont la même fonction (p. ex., différents types de sièges) et déterminer les ressemblances et les différences entre leurs parties correspondantes et les matériaux à partir desquels ils sont fabriqués (p. ex., le métal, le bois); * identifier des matériaux couramment utilisés dans la fabrication d’objets ainsi que la provenance de ces matériaux (p. ex., le bois provient des arbres). Matière et matériaux, 2e année – Les propriétés des liquides et des solides Survol En examinant les matériaux dans leur environnement, les élèves prennent connaissance des nombreuses similitudes et différences entre les propriétés de ces matériaux, telles que leur aspect physique, leur texture, les sons qu’ils émettent et les transformations qu’ils peuvent subir. En 2e année, les élèves approfondissent leur compréhension des propriétés des matériaux en explorant les liquides et les solides. Les élèves examinent les interactions entre les solides et les liquides et apprennent que certains matériaux existent à la fois sous une forme solide et liquide. Les élèves apprennent également qu’il importe de tenir compte des différentes propriétés des solides et des liquides pour concevoir et fabriquer ou construire des objets utiles. Attentes À la fin de la 2e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des propriétés de liquides courants (p. ex., le vinaigre, le détersif, l’eau, l’huile) et de solides courants (p. ex., le sucre, le sel, le sable, le bois) ainsi que des interactions entre les liquides et entre les liquides et les solides; * rechercher les propriétés des liquides et des solides de même que les interactions entre les liquides et entre les liquides et les solides, puis déterminer les types d’objets ou de matériaux qui peuvent contenir des liquides et des solides (p. ex., un bol de plastique peut contenir un liquide ou un solide, mais un essuie-tout ne peut retenir qu’un solide fait de matière sèche); * déterminer et décrire de quelle façon nous faisons appel à nos connaissances des liquides et des solides pour fabriquer des objets utiles dans notre vie quotidienne. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire à partir de ses observations les propriétés des liquides et des solides (p. ex., les liquides prennent la forme de leur contenant); * distinguer les solides qui se dissolvent dans l’eau (p. ex., le sucre) de ceux qui ne se dissolvent pas (p. ex., le sable); * décrire à partir de ses observations les caractéristiques des trois états de l’eau (p. ex., la glace a une forme rigide; l’eau prend la forme de son récipient; la vapeur d’eau semble disparaître dans l’air) et déterminer les conditions qui provoquent le passage d’un état à un autre (p. ex., l’eau se transforme en glace lorsqu’on la met au congélateur); * reconnaître que les états des liquides et des solides demeurent constants dans certaines circonstances (p. ex., les solides demeurent solides lorsqu’on les casse; les liquides demeurent liquides lorsqu’on les verse), mais peuvent changer dans d’autres situations (p. ex., les liquides peuvent geler si l’on abaisse suffisamment la température); * reconnaître que certains changements sont réversibles (p. ex., le changement de la glace en eau); * identifier à partir de ses observations diverses substances qui flottent (p. ex., le bois, l’huile), qui peuvent absorber une autre substance (p. ex., un essuie-tout) et qui peuvent dissoudre une autre substance (p. ex., l’eau); * évaluer la pertinence du choix de matériaux particuliers (p. ex., le polystyrène, le papier, le métal, le bois) dans la conception et la construction d’une structure devant flotter (p. ex., pour un voilier, un radeau). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * concevoir et assembler, à l’aide des matériaux fournis, un objet flottant qui peut supporter une masse donnée, puis identifier et décrire les matériaux et les outils utilisés (p. ex., un radeau); * poser des questions en vue de déterminer des besoins et des problèmes se rapportant à l’utilisation des liquides et des solides, trouver des moyens de répondre aux questions posées, décrire la marche à suivre et proposer des éléments de réponse ou de solution (p. ex., élaborer un plan pour la construction d’un modèle de radeau et le présenter; prévoir les changements qui se produisent lorsque la glace ou l’eau est chauffée ou refroidie); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes clair, coulant et gras pour décrire les liquides, et granuleux, dur, opaque, rigide et malléable pour décrire les solides); * noter ses observations et ses données pertinentes par écrit et à l’aide de dessins, de tableaux, de pictogrammes ou de diagrammes à bandes, en se servant de divers matériaux ou instruments au besoin (p. ex., préparer un tableau où sont inscrites les propriétés de divers liquides et solides examinés lors d’une activité d’observation); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., rédiger un livret de devinettes en utilisant comme indices les propriétés des solides et des liquides et présenter ces devinettes à un groupe d’élèves; rédiger une invitation destinée à tous les élèves de l’école pour les convier à participer à un concours de devinettes). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * comparer différents matériaux en fonction de leur capacité d’absorption et établir de quelle façon cette capacité détermine l’utilisation de ces matériaux (p. ex., le papier à lettres, les essuie-tout, le coton, le lin, le bois, le plastique, l’éponge); * décrire à partir de ses observations le comportement de divers liquides (p. ex., l’eau, l’huile) lorsqu’on les verse sur différentes surfaces (p. ex., le bois brut, le bois lisse, un tissu), lorsqu’on les combine à des solides (p. ex., le lait en poudre) et lorsqu’on les mélange avec d’autres liquides (p. ex., le vinaigre) et expliquer de quelle façon les réactions observées déterminent les utilisations de ces liquides et de ces solides; * comparer les propriétés de l’eau à celles d’au moins un autre liquide (p. ex., le détersif liquide, l’huile, la mélasse); * identifier des liquides et des solides utilisés à la maison et décrire l’utilisation qu’on en fait (p. ex., on boit le lait ou on l’utilise comme ingrédient dans diverses recettes; le détersif sert à nettoyer; le sel est ajouté à des mets pour en relever le goût); * décrire à partir de ses observations certaines façons de combiner des solides et des liquides pour produire des substances utiles (p. ex., en mélangeant de la farine et de l’eau, on obtient de la colle); * reconnaître dans son environnement immédiat des substances qui sont des solides (p. ex., le sable, la glace, les cailloux) et des liquides (p. ex., l’eau, la sève des arbres); * identifier des substances solides qui en ont remplacé d’autres suite aux progrès technologiques (p. ex., le plastique est préféré au bois dans certaines applications; le polystyrène remplace la paille dans l’emballage des produits de consommation); * reconnaître que certaines substances n’appartiennent ni aux solides ni aux liquides car elles se situent entre les deux (p. ex., les crèmes pour la peau, la gélatine, la peinture); * reconnaître les symboles internationaux qui renseignent sur les dangers des substances (p. ex., les produits d’entretien ménager, les produits de nettoyage, l’eau de Javel) et les symboles de l’Association canadienne de sécurité lorsqu’on utilise des liquides et des solides. Matière et matériaux, 3e année – Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiques Survol Au cours des années précédentes, les élèves ont manipulé, observé et examiné un large éventail de matériaux. En 3e année, on leur présente les matériaux magnétiques et ceux qui peuvent conserver une charge électrique. Les élèves examinent activement l’influence de différents matériaux sur l’intensité magnétique et la charge électrique. Ainsi, les élèves apprennent qu’un aimant comporte deux pôles et que sa force dépend de la nature et de la proportion des différents matériaux à partir desquels il est fabriqué. Les élèves vont aussi décrire leurs observations de l’électricité statique ainsi que les conditions qui influent sur celle-ci. Grâce à leurs recherches, les élèves approfondissent leurs connaissances des propriétés des matériaux qui leur confèrent une utilité particulière. Remarque : Les recherches portant sur l’électricité statique sont plus faciles à mener lorsque l’air est sec. Par temps humide, la charge d’un conducteur est réduite par l’humidité de l’air. Attentes À la fin de la 3e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des propriétés des matériaux magnétiques et des matériaux qui portent une charge électrique et de l’influence que les aimants ou les charges d’électricité statique exercent sur divers matériaux; * décrire à partir de ses observations la production d’électricité statique dans les matériaux de son quotidien ainsi que les différents types d’interactions entre les matériaux porteurs de charges statiques et entre les matériaux magnétisés; * nommer des utilisations courantes des aimants et présenter des exemples de charges d’électricité statique qui existent à la maison ou à l’école. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * classer à partir de ses observations les matériaux magnétiques et non magnétiques et déterminer les matériaux qui peuvent être magnétisés (p. ex., le fer, le nickel); * déterminer à partir de ses observations les facteurs qui influent sur la force des aimants et sur la présence de charges d’électricité statique dans divers matériaux (p. ex., l’effet de la distance entre les aimants; l’effet de l’humidité sur les matériaux porteurs de charges statiques); * comparer différents matériaux en mesurant leur force magnétique ou l’intensité de leur charge statique électrique (p. ex., le nombre de trombones qu’une aiguille magnétisée arrive à soulever; le nombre de morceaux de papiers-mouchoirs qu’un peigne chargé peut attirer); * identifier à partir de ses observations des paires de matériaux qui produisent une charge lorsqu’on les frotte l’un contre l’autre (p. ex., le verre et la soie; la laine et l’ébonite); * expliquer et démontrer comment certains matériaux porteurs de charges statiques ou certains matériaux magnétisés peuvent repousser ou attirer certains matériaux semblables; * déterminer à partir de ses observations la polarité d’un aimant (p. ex., utiliser un aimant d’une polarité connue pour tester un autre aimant dont la polarité est inconnue); * identifier les matériaux qu’on peut placer entre un aimant et un objet attiré sans réduire la force d’attraction (p. ex., le papier de bricolage); * prévoir, vérifier et décrire l’interaction entre deux objets qui ont une charge semblable (p. ex., l’interaction entre deux ballons de baudruche qu’on a frottés sur des cheveux); * décrire à partir de ses observations les changements dans la force d’attraction à différentes distances, pour les forces magnétiques et les forces électriques statiques. Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * concevoir et construire un dispositif qui utilise la force magnétique pour déplacer un objet (p. ex., fabriquer un bateau qui peut contenir des trombones et le faire avancer sur l’eau à l’aide d’un aimant); * poser des questions en vue de déterminer des problèmes se rapportant aux forces magnétiques et électriques statiques, trouver des moyens de répondre aux questions posées, expliquer la marche à suivre et proposer des éléments de réponse ou de solution (p. ex., examiner des méthodes permettant de produire des charges électriques statiques dans différents matériaux); * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser les termes pôle nord, pôle sud, attraction et répulsion pour décrire les aimants, et charge, sec, humide, conducteurs et isolant pour décrire l’électricité statique); * noter ses observations pertinentes et ses résultats par écrit ainsi qu’à l’aide de dessins, de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes de Venn et de Carroll (p. ex., suite à une expérience, illustrer à l’aide de schémas le transfert de charges s’effectuant lorsqu’on frotte des paires de matériaux ensemble ainsi que l’attraction et la répulsion entre divers matériaux); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., préparer une affiche sur les principes scientifiques du magnétisme et l’illustrer d’applications quotidiennes des aimants; présenter les résultats d’expériences scientifiques pour démontrer la polarité d’un aimant et les principes d’attraction et de répulsion entre divers matériaux). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * déterminer des utilisations d’aimants dans des objets courants (p. ex., les aimants mis sur le réfrigérateur, les boussoles, le dispositif de fermeture de la porte du réfrigérateur, les loquets magnétiques des placards, les téléviseurs, les magnétophones); * présenter des exemples d’électricité statique produite au cours d’activités quotidiennes (p. ex., les vêtements qui semblent adhérer les uns aux autres après un passage dans la sécheuse; les étincelles produites lorsqu’on touche des objets après s’être traîné les pieds sur un tapis ou après avoir glissé sur le toboggan en plastique d’un terrain de jeux en portant un habit de neige en nylon); * expliquer en ses propres mots pourquoi on compare la Terre à un énorme aimant. Matière et matériaux, 4e année – La transmission, l’absorption et la réflexion de la lumière et du son Survol Dans le cadre de leur exploration des propriétés du son et de la lumière (voir le domaine « Énergie et contrôle » en 4e année), on présente aux élèves un large éventail de matériaux qui transmettent, réfléchissent ou absorbent l’énergie lumineuse et sonore. En faisant des recherches sur l’effet de la lumière et du son sur divers matériaux, et vice versa, les élèves approfondissent leurs connaissances des propriétés que possèdent ces matériaux. En outre, les élèves apprennent en quoi une connaissance de ces différentes propriétés les aide à concevoir des objets sécuritaires, utiles et innovateurs. Attentes À la fin de la 4e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension du fait que les matériaux transmettent, réfléchissent ou absorbent la lumière et le son; * explorer la capacité à transmettre, à réfléchir ou à absorber la lumière et le son, puis se fonder sur les résultats de ses recherches pour concevoir des objets en choisissant les matériaux adéquats pour les fabriquer; * expliquer l’importance dans son quotidien des propriétés de transmission, d’absorption et de réflexion de la lumière ou du son des matériaux dans divers objets et mécanismes. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * reconnaître et décrire des interactions de la lumière avec divers matériaux (p. ex., la lumière dévie lorsqu’elle traverse de l’eau ou un prisme; les miroirs et les métaux polis réfléchissent la lumière); * distinguer les matériaux transparents (p. ex., le verre, le plexiglass), translucides (p. ex., le verre givré, le plastique blanc des sacs à provisions, les papiers-mouchoirs) et opaques (p. ex., le bois); * démontrer de quelle façon les matériaux opaques absorbent la lumière et, par conséquent, projettent des ombres; * examiner, en faisant des recherches, l’influence des diverses propriétés des matériaux, dont leur forme, sur la nature du son produit (p. ex., comparer les sons produits par un objet plein et un objet creux lorsqu’on les frappe); * nommer et décrire à partir de ses observations en quoi la modification d’un matériau change le son qu’il produit (p. ex., les différences dans le son produit par un élastique détendu et un élastique tendu lorsqu’on les pince); * nommer, en fonction de ses observations, différents matériaux à travers lesquels le son peut se propager (p. ex., faire sonner une cloche sous l’eau; utiliser une ficelle pour envoyer des messages). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * concevoir et fabriquer des instruments d’optique ou sonores destinés à une utilisation ou à une fonction particulières (p. ex., fabriquer une loupe à partir d’un bocal de verre rempli d’eau jusqu’à la moitié; construire des tambours avec des boîtes ou des pots de margarine ayant un couvercle); * formuler des questions en vue de déterminer des problèmes liés aux façons dont les matériaux transmettent, réfléchissent ou absorbent le son ou la lumière et proposer des éléments de réponse ou de solution (p. ex., prévoir et vérifier la taille, la forme et l’emplacement des ombres créées par une source de lumière particulière; prévoir et vérifier quels matériaux produisent des sons vibratoires lorsqu’on les frappe); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme translucide, opaque, réflexion, absorption et conductivité pour décrire les propriétés des matériaux en ce qui a trait à la lumière et au son); * compiler les données recueillies et communiquer les résultats de ses recherches à l’aide de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes à bandes horizontales et verticales, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., créer un tableau présentant les types de sons produits par des objets creux, comme une boîte de café vide, et par des objets pleins, comme une boîte de café remplie d’eau ou de sable); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., créer une table des nuances pour une couleur; fabriquer un disque pivotant des couleurs afin de démontrer que la lumière blanche se compose de toutes les couleurs du spectre; effectuer une mini-recherche afin de déterminer les différences de timbre de divers types d’instruments de musique – les cuivres, les bois, les instruments à cordes – et présenter ses résultats sous la forme d’un exposé accompagné d’extraits musicaux). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * décrire à partir de ses observations de quelle façon les substances employées dans les procédés de finissage peuvent modifier la capacité d’un matériau de transmettre, d’absorber ou de réfléchir la lumière ou le son (p. ex., comment le choix de la peinture peut influer sur la capacité de réflexion de la surface à peindre); * décrire et démontrer, à l’aide de différents matériaux, des façons de mélanger les couleurs afin d’en créer de nouvelles (p. ex., en superposant des acétates de couleur; en mélangeant de la peinture de différentes couleurs); * comparer le degré de facilité pour la lumière de pénétrer différents matériaux et discuter de la façon dont les différences observées peuvent déterminer les utilisations de ces matériaux (p. ex., l’emploi du verre coloré pour protéger les aliments ou les boissons de la lumière); * identifier les différents types de lumière observés dans son environnement immédiat (p. ex., les lampes au néon, les arcs-en-ciel, les lampes de poche) et les comparer (p. ex., en ce qui a trait à la couleur, à l’intensité); * comparer des matériaux en fonction des sons qu’ils peuvent produire (p. ex., en pinçant un élastique, en frappant un tambour, en heurtant des verres contenant différentes quantités d’eau, en secouant un bocal de macaroni); * décrire certaines utilisations des matériaux qui absorbent le son (p. ex., dans les salles de concert, dans les salles de cinéma adjacentes, pour les bouche-oreilles, pour les murs antibruit placés en bordure des autoroutes); * identifier les consignes de sécurité qui ont trait à la lumière et au son (p. ex., l’emploi de bouche-oreilles lorsque des bruits forts sont produits; l’utilisation de matériaux réfléchissants ou fluorescents sur les vêtements portés la nuit). Matière et matériaux, 5e année – Les propriétés et les changements de la matière Survol Au cours des années précédentes, les élèves ont exploré diverses propriétés des matériaux, telles que la force, la souplesse et la flottabilité, ainsi que la façon dont ces propriétés en déterminent l’utilisation. En 5e année, les élèves examinent de façon plus théorique le concept de la matière. Après leur exploration des trois états de l’eau en 2e année, les élèves sont en mesure d’approfondir le concept des états solide, liquide et gazeux de la matière et d’examiner leurs propriétés. Ce faisant, les élèves étudient les transformations de la matière causées par certains phénomènes. Ainsi, les élèves comprennent que les transformations de la matière sont de deux ordres : ces transformations peuvent résulter de changements physiques et même d’état qui sont réversibles ou peuvent résulter de changements chimiques qui sont, en règle générale, irréversibles. Il est vrai que les élèves ont déjà pris connaissance de la plupart de ces changements grâce aux recherches faites auparavant; toutefois, en 5e année, les élèves commencent à appliquer leurs connaissances de façon plus systématique et recourent à des méthodes de recherche scientifique et de conception plus rigoureuses pour résoudre des problèmes et choisir des matériaux qui conviennent à la fabrication de divers dispositifs. Attentes À la fin de la 5e année, l’élève doit pouvoir : * démontrer sa compréhension des trois états de la matière et des changements d’état ainsi que des changements chimiques qui entraînent la formation d’une nouvelle substance; * explorer les changements d’état (p. ex., par la fusion, la solidification, la condensation, l’évaporation) et choisir des matériaux appropriés pour trouver des solutions à des problèmes de conception et de fabrication d’objets; * identifier les propriétés de divers matériaux qui les destinent à la fabrication de produits de consommation et discuter de l’impact environnemental de l’utilisation de ces matériaux. Contenus d’apprentissage Compréhension des concepts Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * nommer les trois états de la matière, à savoir l’état solide, liquide et gazeux, et donner des exemples pour chacun (p. ex., à l’état solide : du sucre, un caillou; à l’état liquide : de l’eau, de l’huile, de l’essence; à l’état gazeux : de la vapeur d’eau, de l’air, de l’oxygène); * identifier les propriétés de chacun des trois états de la matière et trier les matériaux en fonction de ces propriétés (p. ex., les solides ont un volume précis et conservent leur forme; les liquides ont un volume précis, mais prennent la forme de leur contenant; les gaz, n’ayant aucun volume défini, adoptent le volume et la forme de leur contenant); * énumérer les changements d’état et donner des exemples de ces transformations dans la vie quotidienne (p. ex., il y a évaporation d’eau lorsqu’on fait sécher des vêtements); * déterminer et décrire des changements réversibles et irréversibles (p. ex., la fusion et la solidification sont réversibles; la combustion est irréversible); * reconnaître à partir de ses observations que certains changements d’état impliquent soit un dégagement de chaleur, soit une absorption de chaleur (p. ex., pour fondre un cube de glace, il faut de la chaleur); * utiliser un thermomètre pour mesurer la température de diverses substances; * décrire à partir de ses observations des changements irréversibles qui se produisent dans la vie quotidienne (p. ex., lorsqu’on brûle du papier; lorsqu’on met du jus de citron sur son poisson); * déterminer à partir de ses observations les indices d’un changement chimique (p. ex., la production d’un gaz, un changement de couleur, la formation d’un précipité lors de la réaction du bicarbonate de soude avec du vinaigre); * distinguer un changement physique d’un changement chimique et donner des exemples (p. ex., si l’on détache des copeaux de bois d’un tronc d’arbre, il s’agit d’un changement physique; si l’on fait brûler ces copeaux, il s’agit d’un changement chimique); * explorer et décrire les changements quant à la taille relative, la forme et la température des matériaux lorsqu’on les soumet à une pression (p. ex., ce qui se passe si l’on donne un coup de marteau sur de l’argile ou si l’on s’assoit sur un ballon de plage dont on a retiré le bouchon); * distinguer une propriété physique d’une propriété chimique et donner des exemples (p. ex., le point de fusion de la glace est une propriété physique puisqu’il ne résulte pas de la fusion une substance d’une nature différente; la possibilité pour le fer de rouiller est une propriété chimique puisque la rouille est une substance d’une nature différente du fer). Acquisition d’habiletés en recherche scientifique, en conception et en communication Pour satisfaire aux attentes, l’élève doit pouvoir : * concevoir et fabriquer un objet ou un dispositif qui réduit la perte de chaleur (p. ex., une tasse à café, un thermos, un sac-repas à isolation thermique); * réaliser un test juste afin de déterminer l’efficacité de différents produits de consommation qui ont la même fonction (p. ex., comparer les propriétés adhésives de différents types de colle; comparer l’efficacité avec laquelle des détersifs enlèvent diverses taches sur différents tissus); * formuler des questions en vue de déterminer des besoins et des problèmes se rapportant aux propriétés et aux changements d’état de matériaux courants et proposer des éléments de réponse ou de solution (p. ex., estimer, puis mesurer, le délai nécessaire à la fusion de certains aliments lorsqu’on les chauffe; mettre au point un test destiné à comparer la capacité isolante d’objets en polystyrène de différentes épaisseurs); * établir un plan de recherche pour répondre aux questions posées ou trouver des solutions aux problèmes soulevés, en identifiant les variables importantes à contrôler pour assurer une mise à l’essai juste et déterminer les critères d’évaluation des solutions proposées; * se servir des termes justes pour décrire ses activités de recherche, d’exploration et d’observation (p. ex., utiliser la terminologie propre aux sciences et à la technologie comme texture, dureté, force, flottabilité, solubilité et souplesse pour décrire les propriétés des matériaux); * compiler les données recueillies au cours de ses recherches et présenter ses résultats sous forme de tableaux et de diagrammes divers, dont des diagrammes à bandes doubles, produits manuellement ou à l’ordinateur (p. ex., noter les réactions de différents matériaux lorsqu’on verse du vinaigre dessus, puis présenter ses conclusions dans un tableau); * communiquer dans un but déterminé, oralement et par écrit, les méthodes utilisées et les résultats de ses recherches ou observations (p. ex., rédiger une recette de savon et indiquer les ingrédients et l’équipement requis ainsi que les consignes de sécurité à observer). Rapprochement entre les sciences et la technologie et le quotidien Pour