Programme des Sciences de la nature








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Programme des Sciences de la nature
Département des Sciences

Plan de cours




















Université













Session 4







Session 3










Session 2










Session 1

cégep

Secondaire


Évolution et diversité du vivant
101 NYA 05
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

pondération: 3 2 3

session: Automne 2008

responsable(s): Laval Duchesne, théorie, laboratoires (E 217)

Céline Matte, support technique (E-222)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ce plan de cours appartient à: ______________________________________________________

1 PRÉSENTATION DU COURS
1.1 Préalable
Aucun préalable formel n'est exigé pour ce cours.

1.2 Pertinence dans le programme
Ce cours de formation spécifique vise l’atteinte de la finalité du programme des Sciences de la nature: « Permettre à l’élève d’acquérir, en plus d’une formation générale équilibrée, une formation scientifique de base rigoureuse et l’autonomie nécessaire pour entreprendre des études universitaires dans tous les domaines des Sciences de la santé et des Sciences pures et appliquées ».
Le cours, en plus des objectifs de connaissance formels exigés par le Ministère de l'éducation (voir section 2,1 Grille ministérielle) vise, par le choix des activités de laboratoire et par la matière abordée en classe, à donner à l'étudiante ou à l'étudiant une expérience concrète de la biologie et une formation au travail en sciences de la nature.
Un effort particulier sera investi pour établir des liens avec les problématiques environnementales pertinentes ainsi que pour développer un esprit critique par rapport aux questions d'éthique scientifique. C’est dans ce contexte que l’étudiant aura à participer à une réflexion sur la place des sciences dans la société lors de la Journée de réflexion sur les sciences.
Finalement, nous encourageons nos étudiantes et étudiants à l’utilisation de l’ordinateur et des technologies de l’information. A cet effet, un site web accompagne et complète le cours; on y trouve: examens formatifs, hyperliens et laboratoires. Pour l’activité Rapport long, nous démontrons le processus de cueillette, entrée et traitement des données; ce qui entraîne une utilisation, mise en contexte, de plusieurs logiciels informatiques.

1.3 Liens avec les autres cours.
Au CEGEP de Saint Félicien, le cours Évolution et diversité du vivant, 101-NYA-05, se donne à l'ensemble des étudiants et étudiantes des sciences de la Nature. Il s'agit du seul cours de biologie obligatoire de leur formation spécifique en sciences de la nature. Le cours a généralement lieu en troisième session d’un cheminement standard.
Les étudiants se dirigeant à l’Université vers les Sciences de la santé, peuvent suivre un deuxième cours de biologie optionnel en quatrième session. Ce deuxième a évidemment des liens très forts avec le premier cours en complétant et élargissant les concepts.
Le cours 101NYA05 s’intègre aux cours de la formation générale (Politique du français, réflexion éthique) et aux cours préalables ou concomitants de la formation spécifique. Nous pensons particulièrement au cours de Chimie organique de la troisième session; les premiers chapitres du cours 101NYA05 portent sur la chimie du carbone et sur les molécules à intérêt biologique: sucres, lipides, protéines et acides nucléiques.
Le cours 101NYA05 a aussi des liens avec le cours Projet original en sciences de la nature et avec l’épreuve synthèse de programme en quatrième session. En 101NYA05, les étudiants ont à faire un rapport scientifique complet qui est une répétition et une préparation à l’épreuve synthèse.

2 OBJECTIFS ET STANDARDS
2.1 Grille ministérielle : (adopté à la C.É, du 12 juin 2001)

Titre du cours

Codification du cours

Se rattache aux compétences :

Biologie générale 1

101-NYA-05

No. : 00UK

l’atteint complètement _ 75/75h




OBJECTIFS

STANDARD

ACTIVITÉS D’APPRENTISSAGE

Code et énoncé de la compétence
00UK

Analyser l’organisation du vivant, son fonctionnement et sa diversité

Contexte de réalisation





Nombre d’heures contact : 75

Numéro de la discipline: 101

Pondération : 3-2-3

Nombre d’unités : 2 2/3

Code du ou des cours préalables : nil




Éléments de la compétence

Critères de performance

Précisions


1 Distinguer les relations entre les structures et les fonctions de certains niveaux d’organisation du vivant.
2 Analyser les mécanismes responsables de la variation génétique du vivant.
3 Apprécier l’action des mécanismes d’évolution sur la diversité et les niveaux de complexité du vivant.
4 Analyser l’intégration du vivant dans son milieu.
5 Expliquer les processus de transformation de la matière et de l’énergie.


1 Utilisation appropriée des concepts et de la terminologie.
2 Description claire des principales étapes composant un processus biologique.
3 Description précise des structures et de leurs fonctions.
4 Utilisation appropriée du dictionnaire du code génétique.
5 Expliquer les processus de transformation de la matière et de l’énergie.
6 Utilisation appropriée des lois de la génétique et de la théorie chromosomique de l’hérédité.
7 Description claire des facteurs qui engendrent ou maintiennent la variation génétique.
8 Relevé des principales adaptations des organismes à leur milieu.
9 Mention des conditions d’équilibre d’un écosystème
10 Relevé des principaux problèmes environnementaux.
11 Interprétation justifiée des liens structuraux, fonctionnels et évolutifs des niveaux de complexité du vivant
12 Respect de la démarche scientifique et, le cas échéant, du protocole expérimental
13 Respect des règles de sécurité et de protection de l’environnement.
14 Utilisation appropriée de techniques d’observation ou d’expérimentation



1 Caractéristiques structurales et fonctionnelles des macromolécules, des cellules et des écosystèmes
2 ADN et régulation de l’expression génique, synthèse des protéines, mutations.
3 Les lois mendéliennes et leur généralisation, gènes liés, hérédité liée au sexe et aberrations chromosomiques.
4 Origine de la vie, théorie de l’évolution, évolution des populations, spéciation, caractéristiques des cinq règnes du monde vivant.
5 Cycles biogéochimiques, flux d’énergie et productivité dans un écosystème.




ref : f:\secped\document\activité d’apprentissage\sciences de la nature\2002\activités d’apprentissage

3 MÉTHODOLOGIE
Le cours comporte 45 périodes de cours théoriques et 30 périodes de travaux pratiques. Il prévoit 45 heures de travail personnel.
3.1 COURS THÉORIQUES
La section cours théorique est donnée sous forme d’exposés du professeur. Le contenu de cours y est exposé de façon verbale aux étudiantes et étudiants. Des exemples concrets sont donnés. Des exercices et des problèmes sont résolus en groupe. Dans certains cas, des notes écrites sont prises en classes mais l’essentiel consiste en une écoute attentive. Il ne s’agit pas ici de reprendre textuellement la matière des chapitres à l’étude mais d’en faire une première approche et de comprendre les concepts exposés.
Les étudiantes et étudiants ont aussi à effectuer l’étude du volume de classe ; soit une douzaine de chapitres ou environ 200 pages. Il s’agit de textes ‘’scientifiques’’ assez denses, au contenu peu facile en première lecture. Le vocabulaire y est complexe et rigoureux. L’étudiante ou l’étudiant peut au choix, attendre les exposés du professeur avant la lecture personnelle ou précéder les exposés du professeur par la lecture des chapitres. Nous conseillons à l’élève, dans un premier temps, d’attendre les exposés du professeur avant de procéder à une première lecture. Progressivement, il pourra devancer les exposés du professeur par une lecture préalable des chapitres à l’étude. La lecture attentive du volume de cours participe à l’atteinte des critères de performance du cours (critère 1 Utilisation appropriée des concepts et de la terminologie).
Pour encadrer l’apprentissage et promouvoir l’autoformation, nous offrons pour chaque chapitre du volume une série de 50 questions à choix multiples (examens formatifs). L’étudiante ou l’étudiant trouvera aussi à la fin de chaque chapitre du volume de classe, des exercices corrigés et des lectures conseillées.
3.2 TRAVAUX PRATIQUES
Les travaux pratiques : laboratoires, expérimentations, etc. viennent illustrer et compléter les éléments vus en théorie. Les laboratoires suivent généralement l’ordre des cours théoriques. Certains laboratoires, comme la sortie en forêt ou a bactériologie, sont toutefois conçus comme des unités propres ; nous permettant de rejoindre certains énoncés de compétence plus reliée à la constatation de la diversité du vivant et non traités directement en classe. Vous trouverez un liste et un horaire de laboratoire à la fin de ce plan de cours.
Nous donnons aussi, en travaux pratiques, 3 semaines dédiées à une Expérimentation longue. Les étudiantes et étudiants participent à l’élaboration et à la réalisation d’une expérimentation visant à vérifier une hypothèse simple et utilisant des instruments de mesure simples. Les étudiants ont à remettre un rapport scientifique complet. L’utilisation d’une base de données et la modification annuelle du sujet d’expérimentation permet d’individualiser la recherche. Rappelons que les étudiants auront, en quatrième session, à mener une expérimentation personnelle, dans le cadre de leur épreuve synthèse de programme. L’expérimentation longue du cours 101NYA05 est donc une familiarisation et une pratique de l’épreuve synthèse. C’est aussi une façon de se conformer aux critères de performance propres à la partie expérimentale tels que définis par le ministère de l’éducation. (critère 12 Respect de la démarche scientifique et, le cas échéant, du protocole expérimental, critère 14 Utilisation appropriée de techniques d’observation ou d’expérimentation).

3.3 TRAVAUX PERSONNELS
Les travaux personnels incluent l’étude du volume de classe, les lectures demandées, les exercices de révision à la fin des chapitres et dans la banque de question, ainsi que les travaux à remettre.


4 ÉVALUATION
4.1 Évaluation formative

L’évaluation formative regroupe l’ensemble des techniques ou moyens pédagogiques permettant à l’étudiante et l’étudiant d’évaluer lui-même sa connaissance de la matière à l’étude. L’évaluation formative ne compte pas sur le bulletin scolaire et se fait sur une base volontaire. Pour l’évaluation formative, nous utilisons principalement dans notre cours une BANQUE INFORMATISÉE DE QUESTIONS. Pour chaque chapitre du cours, nous avons préparé une quarantaine de questions à choix multiples ou à court développement. Ces questions, avec réponses fournies, permettent à l’étudiante ou l’étudiant de vérifier leur compréhension des chapitres à l’étude. Cette banque de questions permet aussi d’orienter la lecture vers ce qui est réellement essentiel ; ce qui est souvent difficile lors d’une première lecture. L’élève trouvera aussi à la fin de chaque chapitre du volume de classe, une série de questions avec les solutions.
4.2 Pondération de l’évaluation sommative et critères de performance évalués
L’évaluation sommative correspond aux notes apparaissant sur le bulletin de l’élève.


ÉVALUATION

%

CRITÈRES DE PERFORMANCE ÉVALUÉS (voir section 2.1)

JRS**

5

**

Examen 1

20

1 Utilisation appropriée des concepts et de la terminologie.

2 Description claire des principales étapes composant un processus biologique.

3 Description précise des structures et de leurs fonctions.

Examen 2

25

1 Utilisation appropriée des concepts et de la terminologie.

4 Utilisation appropriée du dictionnaire du code génétique.

6 Utilisation appropriée des lois de la génétique et de la théorie chromosomique de l’hérédité.

7 Description claire des facteurs qui engendrent ou maintiennent la variation génétique.

11 Interprétation justifiée des liens structuraux, fonctionnels et évolutifs des niveaux de complexité du vivant

Examen 3

20

1 Utilisation appropriée des concepts et de la terminologie.

5 Expliquer les processus de transformation de la matière et de l’énergie.

8 Relevé des principales adaptations des organismes à leur milieu.

9 Mention des conditions d’équilibre d’un écosystème.

10 Relevé des principaux problèmes environnementaux.

Laboratoires*

15

13 Respect des règles de sécurité et de protection de l’environnement. *

14 Utilisation appropriée de techniques d’observation ou d’expérimentation *

Travail long

15

12 Respect de la démarche scientifique et, le cas échéant, du protocole expérimental

14 Utilisation appropriée de techniques d’observation ou d’expérimentation


* Précision sur les laboratoires. Tous les laboratoires n’évaluent pas le critère 14 (Utilisation appropriée de techniques d’observation ou d’expérimentation). Il sera fait mention, dans le texte du protocole, du ou des laboratoires portant spécifiquement sur l’atteinte du critère de performance 14 ; il s’agit généralement des laboratoires sur la microscopie.
** Précision sur la JRS. La JRS (Journée de Réflexion sur les sciences) est une activité départementale, basée sur des conférences données par des scientifiques et qui vise à une réflexion sur la portée et les limites de la science  Aucun critère de performance n’est formellement associé à la JRS (voir plus bas). Cette activité participe toutefois à l’atteinte des critères de performance 12, 13 et 14.

4.3 Critères d’évaluation pour l’évaluation sommative


  • Les critères d’évaluation seront remis aux étudiants avant chaque évaluation qui s’y prête.

  • Les Examens sommatifs sont « à livre ouvert » et portent sur la matière des chapitres à l’étude Une partie des questions est sous forme objective : vrai ou faux, choix multiples, phrases à compléter; l’autre partie est sous forme de questions à court développement ou sous forme de problèmes.

  • Les Laboratoires comportent de petits travaux hebdomadaires remis à la suite de certains laboratoires. Tous les laboratoires ne sont pas évalués ; certains ont plutôt un aspect formatif, mais des questions regroupant des éléments vus au laboratoire peuvent se retrouver dans les examens sommatifs. Les étudiants seront informés des laboratoires faisant l’objet d’une évaluation sommative. Les travaux de laboratoires évalués sont à remettre au prochain laboratoire.

  • Le Travail long fait vivre à l’étudiant une courte recherche visant à vérifier, en groupe, une hypothèse formulée par le professeur e, cela, à partir d’instruments de mesures simples. L’étudiant a à remettre un rapport scientifique complet, sur le modèle du rapport demandé dans le cours Projet original en sciences. Des directives et un barème de correction précis seront donnés aux étudiants.

  • Compte rendu de la JRS. Un court travail de vérification sera demandé aux étudiants.


4.4 Individualisation de l’évaluation sommative
Les examens sommatifs, soit 65% des notes, sont strictement individuels et ont lieu dans un local sous supervision du professeur. La JRS (5%) est un travail individuel. Le travail long et les laboratoires peuvent se faire, au choix de l’étudiant, individuellement ou par équipe de deux personnes. Le rapport de travail long permet, par une utilisation créative de la base de données, d’individualiser la recherche entreprise : la recherche est originale à une équipe ou un individu et varie avec les années. En résumé, au minimum 70% de la note totale est strictement individuelle et cela peut aller jusqu’à 100% pour un étudiant préférant travailler seul pour tous ses laboratoires et son travail long.
4.5 Organisation du contenu et calendrier des évaluations
Voir annexe 2.

5 MÉDIAGRAPHIE.
5.1 Volume du cours.


  • Campbell, N. A. & J. B. Reece (2007) Biologie. 3ième édition. ERPI, 1364 p. Volume obligatoire.


5.2 Autres matériel.


  • Banque de questions. www.cstfelicien.ca (la procédure sera expliquée en classe).

  • Laboratoires. Le texte des laboratoires est disponible sur le site Web du cours.

  • Boisclair, G. & J. Pagé (2004). Guide des sciences expérimentales. 3ième édition. ERPI, Saint-Laurent, Québec. 228 p. Utile pour la rédaction du rapport long et pour certains laboratoires.

  • Compagnon Web du volume de cours. www.erpi.com/campbell.cw


L’élève trouvera à la fin de chaque chapitre du volume de cours une série de 20 à 30 références (articles ou volumes) généralement disponibles à la bibliothèque.
6 POLITIQUES PARTICULIÈRES


  • Évaluation sommative du français écrit et parlé (article 4.6 de la P.I.É.A.) Politique du français. Attendu l’importance que le département des Sciences de la nature accorde à la maîtrise du français et conformément au point 4.6 de la P.I.É.A., l’enseignante ou l’enseignant doit pénaliser l’élève jusqu’à dix pour cent (10%) du total des points pour tout travail ou examen qui s’y prête. L’évaluation formative de la maîtrise de la langue française se fera dans tous les travaux et tous les examens en soulignant aux étudiantes et aux étudiants les fautes d’orthographe et les erreurs graves de syntaxe qu’elles ou qu’ils ont commises. L’évaluation sommative, s’applique dans les travaux de recherche, exercices, exposés oraux, et autres évaluations où l’élève peut avoir en main les outils pour s’auto-corriger (dictionnaire, grammaire, etc,…).




  • Participation au cours (article 4.3 de la P.I.É.A) La présence régulière au cours est un facteur de réussite primordial pour l’atteinte des objectifs d’apprentissage. (…) Cependant, comme la note de passage doit témoigner de l’atteinte des objectifs du cours, aucun point ne peut être attribué pour la présence au cours.

  • Retard dans la remise d’un travail (entente départementale) Tout retard dans la remise d’un travail sera pénalisé de 20% par journée de retard, jusqu’à concurrence de trois jours ouvrables. Tout travail remis après ces délais se verra automatiquement attribué la note zéro (0), à moins d’entente préalable avec l’enseignant.

Annexe 1
Cours : 101-NYA-05. Évolution et diversité du vivant.

Resp : Laval Duchesne (théorie, labo), Céline Matte ( technicienne)

Session : Automne 2008

Liste des laboratoires



Sauf exception, les laboratoires ont lieu le vendredi au local E2L1.

Les dates sont à titre indicatf et peuvent varier.






Date

Activités :

01

29 aôut

Règlements et sécurité. Molécules (1)

02

05 sept

Molécules (2)

03

12 sept

Expérimentation (1)

04

19 sept

Expérimentation (2) (labo. informatique)

05

26 sept

Expérimentation (3) (labo. informatique)

06

03 oct

Sortie Champignon.(1) (forêt école)

07

10 oct

Sortie Champignon (2).

08

17 oct

*** mi-session ***

09

24 oct

Microscopie (1)

10

31 oct

Microscopie (2)

11

07 nov

Lignage familial

12

14 nov

Génétique des races de chats. ( labo. informatique)

13

21 nov

Évolution. Papillons

14

28 nov

Bactériologie (1)

15

05 dec

Bactériologie (2)

16

12 dec

Bactériologie (3)




18-22 dec

Examen de laboratoire



Annexe 2
Cours : 101-NYA-05. Évolution et diversité du vivant.

Resp : Laval Duchesne

Session : Automne 2008

Organisation du contenu et calendrier des évaluations



Cette annexe sera remise ultérieurement, dans un court délais. Nous vérifions les dates des examens des autres cours, pour éviter une concentration excessive des évaluations aux mêmes dates.


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