SEMAINE 2 Contenu et activités Évaluations (Rencontres, remise • Les acquis en sciences de la nature • Étape 1 Problématique : Présentation de l’étape 1, Présentation des sujets, Remue méninge pour le choix du sujet ou présentations) Activités sur les acquis en sciences et la démarche scientifique (formatif) Journal (formatif) Pour la prochaine rencontre, - faire les lectures traitant des réseaux de concepts ou schématisation - poursuivre le remue méninge pour le choix du sujet et recherche documentaire préliminaire - faire les exercices proposés sur le web - Consigner dans le journal de projet le travail de la semaine Retour sur la dernière semaine Activité d’intégration Cahier de travail 12 Les acquis en sciences de la nature L'activité d'intégration reprend les douze buts du programme de sciences de la nature. Ces douze buts généraux sont classés en habiletés cognitives, métacognitives, langagières et en attitudes (voir tableau fourni). Ces habiletés et attitudes serviront entre autres de critères d'évaluation pour les différentes activités d'évaluations réalisés lors de l'activité d'intégration. 1- En équipe, à l’aide des plans de cours des 3 premières sessions et de vos connaissances, établir des liens ou relations, entre les cours du programme (mathématique, biologie, chimie, physique, français, anglais, éducation physique, philosophie, cours complémentaire) par rapport aux contenus (lois, théories, modèles, théorèmes) aux méthodes de travail acquis ou utilisés, aux attitudes et buts. 2- Présenter ces liens sous forme de schéma. 3- Après avoir effectué ce travail, le relationniste - documentaliste de chacune des équipes est invitée à faire part de son schéma à l’ensemble de la classe. 4- Le secrétaire de chacune des équipes doit transmettre ce travail qui est inclus dans le journal de projet. 5- Le professeur présente le logigramme de cours du programme. Activité d’intégration Cahier de travail 13 Étape 1 : Définition de la problématique «Formuler un problème est souvent plus essentiel que d'en donner une solution, laquelle peut-être affaire d'habileté mathématique ou expérimentale».4 Cette citation montre l'importance de la définition de la problématique de façon à ce que l'objet d'étude soit le plus circonscrit possible et ainsi éviter de se perdre dans un dédale d'informations. Vous travaillez maintenant et pour les prochaines semaines la définition de cette problématique. Elle se fait en trois temps, le choix du sujet, la recherche documentaire et la précision du problème. Le choix du sujet se fait en considérant deux critères important, l'intérêt que vous portez au sujet et l'information disponible sur ce dernier. 1- Faites une réflexion individuelle sur le choix du sujet en dressant une liste de vos sujets d’intérêt en sciences qui sont peut-être en lien avec votre futur domaine d’étude. 2- Dans un deuxième temps, individuellement, tentez de vous rappeler d’une ou deux actualités scientifiques de la dernière année qui vous a marqué ou qui a suscité votre intérêt. 3- En équipe, partagez sur les deux questions précédentes 4 EINSTEIN, Albert, INFELD, Leopold. 1983. L’évolution des idées en physique. Paris, Flammarion, 280p. Activité d’intégration Cahier de travail 14 4-En équipe, consultez la liste des sujets proposés Domaine Sujet Pistes de recherche Notions Efficacité antimicrobienne de divers rince-bouche Nombre de colonies détruites ou éliminées Efficacité antimicrobienne de divers onguents ou crèmes antibiotiques Les bactéries de l'environnement Nombre de colonies détruites ou éliminées Bactéries, colonies, agents bactériostatiques et bactéricides, etc. Bactéries, colonies, agents bactériostatiques et bactéricides, etc. Bactéries, colonies, agents bactériostatiques et bactéricides, etc. Bactéries, colonies, agents bactériostatiques et bactéricides, etc. Bactéries, E. Coli, colonies, milieu de culture Bactéries, colonies, agents bactériostatiques et bactéricides, membrane cellulaire ADN, gène, plasmide, chromosome, antibiotique, mutation, milieu de culture, etc. Division cellulaire, mitose, coloration, colorants, fixation, caryotypie, etc. Les milieux susceptibles de présenter davantage de colonies (mains, papier monnaie, toilettes, etc.) Nombre de colonies détruites ou éliminés Microbiologie Comparaison de l'efficacité de divers désinfectants pour les mains de type Purell. Qualité des eaux embouteillées Coliformes vs les différentes marques offertes sur le marché Efficacité des différents agents microbiens Comparaison de l’efficacité des différents agents microbiens couramment utilisés Microbiologie génétique Mutation par conjugaison bactérienne Génétique Chromosomes géants Biotechnologie Culture de tissus végétaux 1) Dilution des milieux de culture 2) Température vs l'importance de la conjugaison 3) Agitation vs l'importance de la conjugaison Détermination du nombre chromosomique d'espèces végétales apparentées et caractérisation des chromosomes de chacune de ces espèces 1) Détermination des principaux facteurs pouvant influencer la stérilisation des explants 2) Détermination des principaux agents nécessaires à la stérilisation des explants et l'efficacité respective de ces agents Activité d’intégration Cahier de travail Tissus végétaux, agents mouillant, physiologie végétale, perméabilité cellulaire, etc. 15 Domaine Sujet Pistes de recherche Notions Cholestérol (concentration sanguine) Effets de divers facteurs sur la concentration sanguine (Régime alimentaire, cigarette, café, stress, exercice, …) Cholestérolémie, synthèse du cholestérol par le foie, acides gras insaturés, etc. Glycémie Recherche des principaux facteurs pouvant influencer la glycémie chez l’humain Hormone, métabolisme, régulation métabolique Capacité vitale Mesure de la capacité vitale (spirométrie) vs le pourcentage de tissu adipeux et le poids corporel Volumes respiratoires, tissus Capacité vitale Évaluation des volumes respiratoires vs problèmes, (cigarettes, etc.) maladies (asthme, grippe, emphysème, ) du système respiratoire Volumes respiratoires, maladies ou pathologies du système respiratoire Action de la catalase sur la décomposition du peroxyde d’hydrogène Détermination du pH optimal de la catalase Enzyme, cellule, vitesse de réaction, métabolisme Écosystème aquatique Paramètres physique chimiques Détermination des seuils de toxicité des nitrites et de l’ammoniac dissous sur la vie de quelques espèces de poissons tropicaux Croissance, reproduction, comportement de ces organismes En lien avec l’augmentation des rayons ultraviolets sur la plante depuis quelques années Cycles de la matière, écologie, physiologie Extraction de la caféine Comparaison des quantités de caféine contenue dans des analgésiques d’utilisation courante (tylénol, instantine, aspirine, etc.) Composés organiques, techniques d’extraction, composition chimique de divers produits Teneur en vitamine C, en calcium ou en fer de certains aliments Comparaison des quantités de vitamine C, calcium, fer contenu dans des fruits, des légumes, … Composés organiques, extraction, composition chimique des aliments Synthèse ou extraction huile essentielle Extraire ou synthétiser des huiles essentielles ˆ partir de composés chimiques ou d’éléments existants. Composés organiques, techniques de synthèse ou d’extraction Teneur énergétique de divers aliments Comparer la teneur énergétique de certains aliments grâce au principe de combustion Métabolisme, composition chimique des aliments Diverses synthèses Ex.: Pénicilline, etc. À partir de composés chimiques, faire la synthèse de produits comme la pénicilline Principe de synthèse pharmacologique. Physiologie Biochimie Écologie Biochimie Chimie Effets des radiations ultraviolettes sur des populations de microorganismes (bactéries, protozoaire, algues, etc.) Activité d’intégration Cahier de travail Radiation, microorganismes, leur croissance et leur métabolisme. 16 5- En équipe, tentez de faire le choix d’un sujet préliminaire. 6- Durant la prochaine semaine, vérifiez la disponibilité de la documentation, la contribution de plusieurs disciplines scientifiques, la possibilité d’une expérimentation, la faisabilité (matériel, temps, … ) et discutez-en avec le professeur. Tout ce travail doit être consigné dans votre journal de bord. Activité d’intégration Cahier de travail 17