055-208 SCIENCE ET TECHNOLOGIE 1er cycle du secondaire JUIN 2009 Tâche évaluative 3 ÉPREUVE DE LA COMPÉTENCE 2 Outils d’évaluation Durée : 2 heures 30 NOTE À L’INTENTION DES ENSEIGNANTS : LES GRILLES FOURNIES DANS SE DOCUMENT DÉCRIVENT DES RÉPONSES ATTENDUES EN LIEN AVEC LES QUESTIONS POSÉES ET LES ÉCHELLES DE NIVEAUX DE COMPÉTENCES. CEPENDANT, ELLES NE PEUVENT PRÉVOIR TOUTES LES RÉPONSES QUE LES ÉLÈVES POURRAIENT PROPOSER. SI VOUS JUGEZ QUE CES RÉPONSES SONT ACCEPTABLES, NOUS VOUS ENJOINGONS DE VOUS RÉFÉREZ AUX ÉCHELLES DE NIVEAUX DE COMPÉTENCES POUR LES SITUER À L’ÉCHELON CORRESPONDANT. Outils d’évaluation Page 2 Question 1 : Les phalènes du bouleau À l’aide de vos connaissances et de la banque de mots suivante, expliquez les raisons pour lesquelles la population des phalènes du bouleau s’est transformée au cours des années. Banque de mots : Habitat, espèce, population, adaptations physiques, évolution, gènes et chromosomes, niche écologique, reproduction. Dans votre réponse, soulignez les mots de la banque de mots que vous utiliserez. Exemple de réponse : Pour ne pas être mangés par les oiseaux, les phalènes doivent se camoufler de manière à ce qu’elles soient peu visibles lorsqu’elles se reposent sur le tronc des bouleaux. Une phalène pâle sur le tronc d’un bouleau pâle est donc avantagée par rapport à une phalène noire, car elle est mieux camouflée qu’une phalène noire qui est plus visible donc plus facilement repérable par les oiseaux. Cela contribue à ce que cette espèce soit principalement pâle avant 1850. Vers 1950, la pollution par la suie sur les arbres modifie l’habitat des phalènes. Les phalènes pâles sont alors devenues plus visibles tandis que les phalènes noires étaient camouflées lorsqu’elles se reposaient sur les surfaces noircies. Les oiseaux ont changé de régime alimentaire uniquement en ce qui a trait à la couleur des phalènes qu’ils mangeaient, ce qui a contribué à ce qu’ils conservent leur niche écologique. La population de phalène s’est donc transformée vers la dominance de la couleur noire car, les gènes et chromosomes des phalènes noires ont pu être transmis à leurs descendants par l’entremise de la reproduction avec d’autres phalènes noires. Cela démontre que cette espèce a subi une adaptation physique par le processus d’évolution. Vers 1960, la pollution par le charbon ayant diminué, les bouleaux sont redevenus pâles et les oiseaux ont délaissé les phalènes pâles pour les remplacer par des phalènes noires redevenues visibles sur l’écorce des arbres alors que les phalènes pâles étaient à nouveau camouflées. Ce qui contribue à ce que la population de phalènes soit à nouveau à dominance pâle vers 1960. Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Outils d’évaluation Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Page 3 Établis des liens pertinents entre tous les mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 4 Établis des liens pertinents entre la plupart des mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 3 Définis quelques concepts de la banque de mots et établis des liens évidents entre eux. Niveau 2 Niveau 1 Définis quelques concepts sans établir de liens entre eux. Éprouve de la difficulté à définir la plupart des concepts L’élève explique de façon peu cohérente l’évolution des populations de phalène. L’élève n’explique pas l’évolution des populations de phalène. (8 concepts sur 8) (au moins 6 concepts sur 8) L’élève explique en détails l’évolution des populations de phalène. L’élève explique de façon cohérente l’évolution des populations de phalène. L’élève explique de façon partielle l’évolution des populations de phalène. Justification adéquate des explications Production d’explications pertinentes Utilisation pertinente des concepts Niveau 5 Outils d’évaluation Page 4 Question 2 : Le choix de méthodes contraceptives A partir des méthodes de contraceptions présentées, proposez et expliquez trois méthodes de contraception qui conviendraient le mieux aux adolescents. Justifiez vos choix Méthodes choisies Explications et justifications 1___________________________________________________ Les réponses peuvent être très variables d’un élève à l’autre. L’élève en plus de tenir compte du nombre___________________________________________________ le plus bas de grossesses non désirées, il doit tenir compte d'autres éléments afin d’élaborer une réponse adéquate. ___________________________________________________ - - 2- - ___________________________________________________ L’élève devrait être en mesure de représenter les enjeux relatifs à une méthode. Les plus efficaces requièrent un suivi médical et une rigueur dans sa gestion. ___________________________________________________ Rigueur que les adolescents pourraient avoir de la difficulté à maintenir. ___________________________________________________ La manière de se procurer la méthode contraceptive pourrait être un facteur justifiant l’utilisation de celle-ci. Cependant, même si une méthode facilement disponible peut être ___________________________________________________ relativement efficace, la plupart de celles-ci requièrent une série de manipulations qui demande une certaine dextérité. ___________________________________________________ ___________________________________________________ L’élève peut également tenir compte du moment d’administration de la méthode contraceptive. ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ 3- ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ Outils d’évaluation Page 5 A partir des méthodes de contraceptions présentées, identifiez et expliquez deux méthodes de contraception qui ne sont pas de bons choix pour les jeunes. Justifiez vos choix Méthodes choisies Explications et justifications 1___________________________________________________ L’élève devrait tenir compte du nombre de grosses non désirées les plus élevées ___________________________________________________ tout en décrivant en quoi consistent ces méthodes contraceptives contre-indiquées. Les deux seules méthodes qui ne sont pas des bons choix sont l’utilisation du ___________________________________________________ spermicide et le retrait ou coït interrompu. ___________________________________________________ Toute autre méthode ___________________________________________________ mentionnée doit être justifiée et élaborée sur la base des mêmes critères utilisés à la sous-question précédente. ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ 2- ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Outils d’évaluation Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Page 6 Justification adéquate des explications Production d’explications Utilisation pertinente pertinentes des concepts Niveau 5 Le choix des méthodes de contraception s’appuie sur une justification pertinente et détaillée ET Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 L’élève utilise les concepts adéquatement L’élève fait quelques erreurs mineures dans l’utilisation des concepts L’élève n’utilise pas les concepts adéquatement Les explications de l’élève sont cohérentes Les explications de l’élève sont partielles Les explications de l’élève sont peu cohérentes Le choix des méthodes de contraception s’appuie sur une justification pertinente Le choix des méthodes de contraception s’appuie sur une justification discutable Le choix des méthodes de contraception s’appuie sur une justification peu appropriée. Niveau 1 L’élève ne justifie pas son choix de méthodes de contraception OU La justification de l’élève est non fondée. Tient compte des moyens susceptibles de le protéger des ITSS. Outils d’évaluation Page 7 Question 3 : La séparation d’un mélange Choisissez l’un des type d’eau usée retrouvé dans la station et expliquez en utilisant la banque de mots et en nommant le nom des techniques de séparation utilisées, comment un astronaute pourrait séparer les constituants de ce mélange pour récupérer le maximum d’eau pure possible Banque de mots : Solution, Soluté, solvant, mélange homogène, mélange hétérogène, phases. Dans votre réponse, soulignez les mots de la banque de mots que vous utiliserez. Exemple de réponse : Ces trois mélanges requièrent les mêmes procédés de séparation. Ce sont des mélanges hétérogènes qui peuvent êtres dans un premier temps séparés par filtration afin de séparer les mélanges en deux phases : Phase solide Phase liquide Mélange 1 Morceaux d’aliments Eau + Substances dissoutes Mélange 2 Cheveux en suspension Eau + Savon dissout Mélange 3 Fibres de vêtements Eau + Savon dissout Afin de séparer les substances dissoutes et l’eau (mélange homogène), la distillation sera la méthode appropriée. La distillation consiste à faire bouillir la solution afin de séparer le solvant (l’eau) du soluté (les substances dissoutes). L’eau qui s’évapore est ensuite récupérée en la refroidissant afin qu’elle redevienne à l’état liquide. Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Outils d’évaluation Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Page 8 Justification adéquate des explications Production d’explications pertinentes Utilisation pertinente des concepts Niveau 5 Établis des liens pertinents entre tous les mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 4 Établis des liens pertinents entre la plupart des mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Définis quelques concepts et établis des liens évidents entre eux. Définis quelques concepts sans établir de liens entre eux. Éprouve de la difficulté à définir la plupart des concepts Les explications de l’élève sont partielles pour séparer le mélange sélectionné. Les explications de l’élève sont peu cohérentes pour séparer le mélange sélectionné. Ne propose pas d’explication en lien avec la séparation du mélange sélectionné. (6 concepts sur 6) (au moins 4 concepts sur 6) Les explications de l’élève sont cohérentes et détaillées pour séparer le mélange sélectionné. Outils d’évaluation Les explications de l’élève sont cohérentes pour séparer le mélange sélectionné. Page 9 Question 4 : Les changements physiques et chimiques Expliquez chacune des étapes que franchit l’eau brute pour devenir potable et justifiez vos explications en indiquant pour chaque transformation si elles sont de type physique ou chimique. Exemple de réponses possibles : Explication A B Les grilles retirent les gros objets de l’eau brute. Les bactéries « mangent » une partie des résidus organiques. C La série de grillage retire de l’eau des objets de plus en plus fins. D L’alun se lie aux particules en suspension pour créer des particules plus lourdes (des flocons) qui décanteront plus rapidement. E Les flocons décantent dans le bassin. Type de changement et justification Changement physique. La nature de l’eau ou des résidus n’est pas altérée. Changement chimique. La matière organique est décomposée par les bactéries. Changement physique. La nature de l’eau ou des résidus n’est pas altérée. Changement chimique. La liaison de l’alun crée un précipité Changement physique. La décantation n’altère pas la nature de l’eau ou des flocons. Changement physique. La filtration n’altère pas la nature de l’eau ou des résidus. F En passant au travers le gravier, le sable et le charbon, l’eau subit une filtration et des particules de plus en plus petites sont retirées. Outils d’évaluation L’élève pourrait mentionner un changement chimique s’il mentionne que le charbon est en fait un charbon actif contenant des bactéries qui élimineront certains contaminants Page 10 G Le chlore tue les microorganismes présents dans l’eau. H L’eau est transportée dans les canalisations. Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Outils d’évaluation Changement chimique. Le chlore altère la nature de la ou des cellule(s) des microorganismes. Celle(s)-ci ne pouvant plus fonctionner, l’organisme meurt. Changement physique. Le transport de l’eau n’altère pas sa nature. Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Page 11 Utilisation pertinente des concepts Production d’explications pertinentes Justification adéquate des explications Niveau 5 Niveau 4 Niveau 3 L’élève identifie correctement tous les changements physiques ou chimiques. Les explications de l’élève sont cohérentes pour chacune des étapes du traitement de l’eau. L’élève identifie correctement au moins six des changements physiques ou chimiques. Les explications de l’élève sont cohérentes pour la plupart des étapes du traitement de l’eau. L’élève identifie correctement cinq des changements physiques ou chimiques. (8 étapes sur 8) (au moins 6 étapes sur 8) La justification de l’élève s’appuie sur des concepts pertinents dans tous les cas La justification de l’élève s’appuie sur des concepts pertinents dans la plupart des cas La justification de l’élève est discutable dans la plupart des cas (au moins 6 étapes sur 8) (au moins 4 étapes sur 8) Les explications de l’élève sont partielles pour les étapes du traitement de l’eau. Niveau 2 Niveau 1 L’élève identifie correctement quatre des changements physiques ou chimiques. Les explications de l’élève sont peu cohérentes pour les étapes du traitement de l’eau. L’élève identifie correctement moins de quatre des changements physiques ou chimiques. Ne propose pas d’explication en lien avec les étapes du traitement de l’eau. La justification de l’élève est peu appropriée La justification de l’élève est non fondée (8 étapes sur 8) Outils d’évaluation Page 12 Question 5 : Le fonctionnement d’outils Complétez le schéma de principe de chacun des outils et expliquez comment leurs caractéristiques leur permettent d’exercer leurs fonctions respectives. Pour compléter les schémas de principe, vous pouvez vous aider du tableau des symboles cidessous Mouvements Forces Traction Translation unidirectionnelle Translation bidirectionnelle Compression Rotation unidirectionnelle Cisaillement Rotation bidirectionnelle Torsion Hélicoïdal Flexion Exemple de réponses possibles : A) Paire de pince à long bec La force de compression exercée par l’utilisateur sur le manche est transférée aux deux extrémités de la pince. Dans leur mouvement de rotation, les extrémités peuvent ainsi exercer une force de pression sur un objet et le saisir. Outils d’évaluation Page 13 B) Paire de ciseaux La force de compression exercée par l’utilisateur sur le manche est transférée aux deux lames. Dans leur mouvement de rotation, celles-ci se frôlent et tranchent les objets minces. C) Étau Le mécanisme vis et boulon déplace une pince de l’étau. Il transforme le mouvement hélicoïdal initial en mouvement de translation. La pince mobile exerce une force de compression avec la seconde pince. Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Outils d’évaluation Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Page 14 Utilisation pertinente des concepts Production d’explications pertinentes Niveau 4 Niveau 3 Niveau 2 L’élève décrit correctement les mouvements et les forces pour les trois outils. L’élève décrit avec des erreurs mineures les mouvements et les forces pour les trois outils. L’élève décrit partiellement les mouvements et les forces pour les trois outils. L’élève identifie une seule force ou un seul mouvement pour chacun des outils. Les explications de l’élève sont cohérentes et permettent de bien comprendre le fonctionnement des trois outils. Les explications de l’élève sont cohérentes et permettent de bien comprendre le fonctionnement de deux outils. Les explications de l’élève sont partielles pour les trois outils. Les explications de l’élève sont peu cohérentes pour les trois outils. Niveau 1 L’élève n’est pas en mesure d’identifier les forces et mouvement des outils. Ne propose pas d’explication. Justification adéquate des explications Niveau 5 Outils d’évaluation Page 15 Question 6 : La recherche de basalte Expliquez et justifiez où notre joailler devrait aller s’il veut retrouvez une grande quantité de basalte. Votre justification doit tenir compte du mouvement des plaques tectoniques et du procédé de formation de ce type de roche. Exemple de réponse : Destination choisie : Arenal Explications et Justifications de votre choix. Le basalte est une roche ignée extrusive. Une roche ignée est une roche formée par le refroidissement du magma et des cristaux qu’il contient. La roche ignée sera dite extrusive si le refroidissement du magma a lieu à la surface de la croute terrestre. Contrairement à une roche ignée intrusive qui se refroidira sous la surface du sol. Pour trouver du basalte, il faut donc trouver des zones volcaniques. Les volcans se formeront dans les zones d’écartement (divergence) des plaques tectoniques ou dans les zones de subduction (où les plaques se convergent). Parmi les choix proposés : Toronto : Cette ville se retrouve au beau milieu de la plaque nord-américaine. Elle ne se trouve pas dans une zone de rencontre de deux plaques tectoniques. Toronto n’est donc pas un bon choix. San Francisco : Cette ville se retrouve à un endroit ou les plaques tectoniques se frôle. Il s’agit d’une zone de coulissage des plaques. À cet endroit on retrouve une forte activité sismique, mais pas de volcan. San Francisco n’est donc pas un bon choix Arenal : Cette ville se trouve précisément à l’endroit où la plaque des caraïbes et la plaque des cocos entrent en collision et où le phénomène de subduction se produira. Il s’agit d’une zone à forte activité volcanique où il est possible de retrouver du basalte. Utilisation pertinente des concepts 5 4 3 2 1 Niveau 5 Outils d’évaluation Niveau 4 Production d’explications ou de solutions pertinentes 5 4 3 2 1 Niveau 3 Justification adéquate des explications 5 4 3 2 1 Niveau 2 Niveau 1 Page 16 Utilisation pertinente des concepts Production d’explications pertinentes Justification adéquate des explications Établis des liens pertinents entre tous les concepts du problème en les utilisant de manière adéquate. Établis des liens pertinents entre la plupart des concepts du problème en les utilisant de manière adéquate. Définis quelques concepts et établis des liens évidents entre eux. Définis les concepts (plaques tectoniques, roche ignée extrusive) sans établir de liens entre eux et le problème. Éprouve de la difficulté à définir la plupart des concepts. L’élève explique de façon cohérente et détaillée le mouvement des plaques tectoniques et la formation des roches ignées extrusives. L’élève explique de façon cohérente le mouvement des plaques tectoniques et la formation des roches ignées extrusives. L’élève explique de façon partielle le mouvement des plaques tectoniques et la formation des roches ignées extrusives. Les explications de l’élève sont peu cohérentes. Ne propose pas d’explication. Le choix de la ville s’appuie sur une justification pertinente et rigoureuse. Le choix de la ville s’appuie sur une justification pertinente. Le choix de la ville s’appuie sur une justification discutable. Le choix de la ville L’élève ne justifie s’appuie sur une pas le choix de la justification ville pertinente peu appropriée. OU La justification de l’élève est non fondée. Outils d’évaluation Page 17 Question 7 : La différence de climat. En te référant à la carte du monde du cahier de l’élève, explique à l’aide de schémas, de la banque de mots et de tes connaissances pourquoi y a-t-il une si grande différence de climat entre le Québec et le centre de l’Argentine à ce moment de l’année? Banque de mots : Inclinaison de la Terre, saisons et révolution terrestre. Souligne dans tes explications les mots, de la banque de mots, que tu utiliseras Exemple de réponse possible : Explications : Les saisons sont une conséquence de la révolution terrestre autour du soleil. L’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre fait en sorte que l’hémisphère nord et l’hémisphère sud ne reçoivent pas, de façon identique, la lumière du soleil tout au long de l’année. Lorsque l’hémisphère nord reçoit plus de lumière, l’hémisphère sud en reçoit moins et vice versa. Lorsque l’hémisphère nord vit sa journée la plus longue de l’année (solstice d’été) l’hémisphère sud vit sa journée la plus courte (solstice d’hiver) (et vice versa S’il fait plus chaud au Québec (au nord de l’équateur) qu’en Argentine (Sud de l’équateur) c’est parce qu’à cause de l’inclinaison de la Terre, le Québec reçoit plus de lumière du soleil et que ses journées sont plus longues. L’Argentine recevra moins de lumière du soleil lors de journée plus courte. (Voir le schéma plus bas) Schéma : Jour plus long nuit plus courte (au Nord) Nord Sud Été au Nord et hiver au Sud Outils d’évaluation Jour plus court nuit plus longue (au Nord) Nord Sud Été au Sud et hiver au Nord Page 18 Établis des liens pertinents entre tous les mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 4 Établis des liens pertinents entre la plupart des mots de la banque en les utilisant de manière adéquate. Niveau 3 Définis quelques concepts et établis des liens évidents entre eux. Niveau 2 Niveau 1 Définis quelques concepts sans établir de liens entre eux. Éprouve de la difficulté à définir la plupart des concepts L’élève explique de façon peu cohérente la différence de climat entre le Québec et l’Argentine. L’élève n’explique pas la différence de climat entre le Québec et l’Argentine. (6 concepts sur 6) (au moins 4 concepts sur 6) L’élève explique en détails la différence de climat entre le Québec et l’Argentine. L’élève explique de façon cohérente la différence de climat entre le Québec et l’Argentine. L’élève explique de façon partielle la différence de climat entre le Québec et l’Argentine. Justification adéquate des explications Production d’explications pertinentes Utilisation pertinente des concepts Niveau 5 Outils d’évaluation Page 19