Sciences de la nature

L’élève approfondit sa compréhension des mécanismes d’évolution et leur incidence sur la diversité du vivant. Il analyse les interactions écologiques des espèces entre elles et avec le milieu physique, ainsi que les autres aspects du fonctionnement des écosystèmes. Il étudie les impacts de l’humain sur le milieu et la biodiversité.

L’élève approfondit ses acquis, principalement dans le domaine des manipulations algébriques. Il résout des problèmes associés aux concepts de limite et de continuité, aux dérivées des fonctions algébriques, exponentielles, logarithmiques et trigonométriques, à l’optimisation et au tracé de graphes. Il applique ses nouvelles connaissances afin de faire l’analyse de diverses mises en situation issues des sciences de la nature.

L’élève approfondit sa compréhension des propriétés et des transformations de la matière qui sont des concepts fondamentaux de la chimie. Il traite de l’aspect quantitatif des systèmes chimiques. Il explique les propriétés de la matière en s’appuyant sur la structure de l’atome, la classification périodique des éléments, les modes d’organisation de la matière et les interactions impliquées. L’ensemble de ces connaissances permet à l’élève d’expliquer certains phénomènes naturels et de mieux comprendre comment la chimie contribue au développement d’applications technologiques. D’un point de vue expérimental, l’élève améliore sa connaissance d’une démarche scientifique en vérifiant des propriétés de la matière. Il effectue des manipulations de base de chimie et présente ses résultats selon les exigences attendues.

L’élève réinvestit ses apprentissages du cours Calcul différentiel tout en acquérant de nouvelles connaissances en calcul intégral. L’élève résout des problèmes associés au concept de limite, aux techniques d’intégration, au calcul d’aires et de volumes ainsi qu’au développement en série de fonctions. L’élève applique ses nouvelles connaissances afin de faire l’analyse de diverses mises en situation issues des sciences de la nature.

L’élève approfondit sa compréhension des propriétés des solutions et des réactions qui y ont lieu. Il analyse des phénomènes en solution aqueuse en s’appuyant sur les propriétés colligatives, la cinétique chimique et l’équilibre chimique. L’ensemble de ces connaissances permet à l’élève de mieux comprendre la contribution de la chimie à des domaines tels que l’environnement, la santé, l’industrie, etc. D’un point de vue expérimental, l’élève approfondit sa maitrise d’une démarche scientifique en vérifiant les propriétés de systèmes chimiques en solution. Il s’initie à de nouvelles techniques de laboratoire et présente ses résultats selon les exigences attendues.

L’élève améliore son efficacité à résoudre des problèmes en tentant d’automatiser sa démarche à l’aide de logiciels spécialisés. Il planifie la séquence de développement du programme. Il produit des algorithmes permettant le traitement, les code dans un langage de programmation puis valide le bon fonctionnement du programme. L’élève applique ses nouvelles connaissances à des résolutions de problème scientifique.

L’élève utilise ses acquis en mathématiques de façon à étudier les lois et les principes fondamentaux de la mécanique classique, branche de la physique se consacrant à l’étude du mouvement dans son ensemble. Il apprend les concepts de bases incluant masse et force ainsi que des théories plus avancées telles que la cinématique, la dynamique, la conservation de l’énergie et la conservation de la quantité de mouvement. L’ensemble de ces connaissances permet à l’élève de mieux comprendre à l’échelle macroscopique l’univers qui nous entoure. En laboratoire, il confronte la théorie à la pratique en appliquant la méthode scientifique de la collecte de données à l’analyse des résultats. Il apprend à présenter, selon les normes établies, les étapes et résultats de son travail.

L’élève approfondit ses acquis dans le domaine de la géométrie et de l’algèbre linéaire. Il utilise les méthodes matricielles pour la résolution de systèmes d’équations linéaires. Il visualise des droites et des plans dans l’espace et s’initie aux méthodes de preuves. L’élève applique ses nouvelles connaissances à diverses mises en situation issues des sciences de la nature.

L’élève se familiarise avec la cellule comme unité structurale à la base du vivant. Il compare les différents types cellulaires en approfondissant sa compréhension de l’anatomie et de la physiologie de la cellule. Il examine les cycles et processus de la vie cellulaire, de la réplication cellulaire à la mort de la cellule en passant par la synthèse protéique. Il étudie également les gènes, leur hérédité, leur expression et les effets de la variation génétique résultant de phénomènes naturels et des biotechnologies. Il explore les applications des biotechnologies dans divers domaines.

L’élève apprend les lois et les principes fondamentaux liés à l’électricité et au magnétisme de façon à développer une compréhension plus large de nombreux phénomènes naturels tels que les aurores boréales ainsi que le fonctionnement d’appareils électriques simples l’entourant. Il effectue l’analyse de divers situations et phénomènes liés à l’électrostatique, l’électrocinétique, le magnétisme et l’induction électromagnétique. De par son contenu relié à des situations non directement observables dans la majorité des cas, l’élève améliore ses capacités d’abstraction, de raisonnement et de logique. Il est apte à utiliser les appareils de mesure en électricité à l’intérieur d’une démarche expérimentale.

Au choix entre
202-SNU-RE Chimie organique
OU
201-EPV-MT Initiation à l’ingénierie

L’élève s’initie aux notions de base de la chimie organique, domaine de la chimie qui s’intéresse aux molécules organiques naturelles et artificielles. Il apprend à utiliser les particularités structurales de composés organiques simples pour expliquer ou prédire leur réactivité. L’ensemble de ces connaissances permet à l’élève de mieux comprendre la contribution de la chimie organique à des domaines tels que la médecine, l’agriculture, l’ingénierie, etc. D’un point de vue expérimental, l’élève montre sa maitrise d’une démarche scientifique en effectuant la synthèse, la purification et la caractérisation de composés organiques. Il réinvestit ses habiletés techniques, explore de nouvelles méthodes de laboratoire et présente ses résultats selon les exigences attendues.

Ce cours est un préalable universitaire pour le domaine des sciences de la santé.

Au choix entre
202-SNU-RE Chimie organique
OU
201-EPV-MT Initiation à l’ingénierie

L’élève s’initie aux différents domaines de l’ingénierie. Il explore par le biais d’exposés magistraux, de capsules, de conférences, de stage d’observation et/ou de visite chez différents professionnels les nombreuses branches qui composent cette science appliquée. L’élève réinvestit ses bases en physique, en mathématiques, en informatique, en chimie et/ou en biologie dans la réalisation d’un projet de groupe d’envergure touchant plusieurs types d’ingénieries. Pour ce faire, il étudie en classe les différentes théories de base, planifie et réalise en équipe son travail et participe à la confection du produit fini en utilisant du matériel spécialisé en laboratoire.

L’élève complète ses connaissances de la physique classique, à travers l’analyse de mouvements oscillatoires et de situations mettant en jeu les ondes mécaniques et électromagnétiques. Il découvre les principaux aspects de la physique moderne qui ont servi de tremplin à la recherche actuelle. Ainsi, l’élève s’ouvre de nouveaux horizons en explorant les expériences célèbres qui ont conduit à une redéfinition de la conception de l’espace et du temps et du mouvement à l’échelle atomique : la relativité restreinte et la mécanique quantique. L’élève traite également d’enjeux environnementaux en lien avec des phénomènes radiatifs et énergétiques. Il réinvestit ses acquis en mathématiques et en physique dans diverses situations problèmes. Il réalise des expériences en laboratoire en plus d’en analyser les résultats et de présenter l’ensemble de son travail selon les normes établies.

L’élève s’initie aux probabilités et aux statistiques. L’élève résout des problèmes associés à la statistique descriptive, aux calculs de probabilités, à l’analyse combinatoire, aux lois de probabilités, aux intervalles de confiance, à la régression linéaire de même qu’à la conception et à l’interprétation de tests d’hypothèses. L’élève applique ses nouvelles connaissances à diverses mises en situation issues des sciences de la nature.

Au choix entre:

101-SNU-RE Anatomie et physiologie humaines
OU
210-404-MT Calcul différentiel et intégral avancé

Par l’étude de l’anatomie et de la physiologie du corps humain, l’élève analyse les systèmes nerveux, endocrinien, digestif, cardiovasculaire, respiratoire, urinaire et immunitaire. Dans un contexte de complémentarité et d’interdépendance entre les systèmes, il réutilise ses acquis pour expliquer comment ces systèmes interagissent pour maintenir l’homéostasie du corps humain face aux constants changements de l’environnement interne et externe. Ce cours est un préalable universitaire pour le domaine des sciences de la santé.

Au choix entre:

101-SNU-RE Anatomie et physiologie humaines
OU
210-404-MT Calcul différentiel et intégral avancé

L’élève approfondit les apprentissages réalisés dans les cours de Calcul intégral, de Calcul différentiel et d’algèbre linéaire. Il résout des problèmes associés, entre autres, aux fonctions à plusieurs variables indépendantes, aux calculs d’aires et de volumes à l’aide d’intégrales multiples et aux équations différentielles. L’élève applique ses nouvelles connaissances à diverses mises en situation issues des sciences de la nature. Ce cours est recommandé aux élèves se dirigeant vers l’ingénierie, les mathématiques, la physique ou autres domaines connexes.

Choix d’un projet intégrateur selon le parcours
101-SNU-RE Anatomie et physiologie humaines OU 210-404-MT Calcul différentiel et intégral avancé

360-403-MT Projet d’intégration des acquis : Informatique, mathématiques ou physique
OU
360-413-MT Projet d’intégration des acquis : Biologie ou chimie

L’élève réinvestit des connaissances, des habiletés et des attitudes acquises dans son parcours en réalisant un projet à caractère scientifique dont la discipline principale est la physique, les mathématiques ou l’informatique. Il explore une problématique de son choix en mettant à contribution au moins deux disciplines du programme. En outre, il réfléchit aux aspects éthiques et environnementaux liés à sa question de recherche. Il planifie et met en oeuvre les étapes d’une démarche scientifique dont la collecte et le traitement des données sont adaptés à la problématique traitée. L’élève communique l’ensemble de ses réalisations, à l’écrit et à l’oral, selon les exigences attendues. Au terme du projet, l’élève évalue sa démarche et apprécie l’état de ses acquis.

Choix d’un projet intégrateur selon le parcours
101-SNU-RE Anatomie et physiologie humaines OU 210-404-MT Calcul différentiel et intégral avancé

360-403-MT Projet d’intégration des acquis : Informatique, mathématiques ou physique
OU
360-413-MT Projet d’intégration des acquis : Biologie ou chimie

L’élève réinvestit des connaissances, des habiletés et des attitudes acquises dans son parcours en réalisant un projet à caractère scientifique dont la discipline principale est la chimie ou la biologie. Il explore une problématique de son choix en mettant à contribution au moins deux disciplines du programme. En outre, il réfléchit aux aspects éthiques et environnementaux liés à sa question de recherche. Il planifie et met en œuvre les étapes d’une démarche scientifique dont la collecte et le traitement des données sont adaptés à la problématique traitée. L’élève communique l’ensemble de ses réalisations, à l’écrit et à l’oral, selon les exigences attendues. Au terme du projet, l’élève évalue sa démarche et apprécie l’état de ses acquis.