En 5e secondaire, les trois disciplines scientifiques se distinguent clairement, biologie, chimie et physique, mais le contenu dépend fortement de la piste suivie. En sciences de base (3 périodes par semaine), le programme couvre la génétique, l'immunité, les liaisons et les équilibres chimiques, et les forces et mouvements. En sciences générales (6 périodes et plus), ces mêmes bases sont abordées mais complétées par la communication nerveuse, la procréation humaine et l'électromagnétisme, absents de la piste de base à ce degré.
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Quatre questions représentatives du programme de 5e secondaire, avec la réponse et la manière de l'expliquer à un enfant.
Réponse : la moitié (50 %)
Le croisement Aa × aa donne, en moyenne, un enfant Aa, phénotype dominant, pour un enfant aa, phénotype récessif : c'est ce que montre un tableau de croisement.
Réponse : une liaison ionique
Un transfert d'électron entre un métal et un non-métal forme deux ions de charges opposées qui s'attirent : c'est la liaison ionique, différente de la liaison covalente où les électrons sont partagés.
Réponse : non, elles restent constantes, mais la réaction continue à se produire dans les deux sens, à vitesses égales
L'équilibre chimique est dynamique, pas figé : ce n'est pas parce que rien ne change en apparence que la réaction s'est arrêtée.
Réponse : leur résultante est nulle : le poids est exactement compensé par la réaction de la table
Un objet immobile n'est pas soumis à « aucune force », mais à des forces dont la somme s'annule.
Ces trois erreurs reviennent chez la plupart des élèves de cette année. Les reconnaître évite de faire réviser ce qui est déjà su.
L'expérience quotidienne, il faut continuer à pédaler sinon le vélo ralentit, suggère qu'un mouvement s'arrête sans force pour l'entretenir. C'est vrai à cause des frottements, mais dans l'absolu, un objet sans force nette conserve sa vitesse, c'est l'arrêt qui demande une force, pas le maintien du mouvement. Discuter d'une situation sans frottement, un palet sur la glace ou un objet dans l'espace, aide à isoler l'idée du frottement.
« Dominant » évoque dans le langage courant la force ou la fréquence, alors qu'en génétique, ce mot décrit uniquement le fait qu'un seul allèle suffit à exprimer le caractère. Un allèle récessif peut très bien être le plus fréquent dans une population. Reformuler « dominant » par « qui s'exprime dès qu'il est présent en un seul exemplaire » évite la confusion avec la force ou la fréquence.
Comme plus rien ne semble changer, l'élève conclut que la réaction est terminée. En réalité, les réactions directe et inverse continuent toutes les deux, à la même vitesse, ce qui donne une impression d'immobilité. Insister sur le mot « dynamique » et sur les deux flèches de l'équation d'équilibre aide à retenir que rien ne s'arrête.
La génétique et l'hérédité, le système immunitaire, les liaisons chimiques, les équilibres chimiques et les forces et mouvements sont communs aux pistes de base et générales. La piste générale ajoute la communication nerveuse, la procréation humaine et l'électromagnétisme.
Ce sont deux programmes de contenus différents, pas deux niveaux de difficulté du même cours. La piste de base, 3 périodes, couvre un socle commun ; la piste générale, 6 périodes et plus, approfondit chaque discipline et ajoute des chapitres absents de la piste de base, comme l'électromagnétisme en physique.
Oui, c'est fréquent, même à ce niveau, parce que le langage courant utilise les deux mots comme synonymes. La distinction, masse en kilogrammes, poids en newtons dû à la gravité, doit être réactivée régulièrement, en particulier dès qu'un exercice de forces et mouvements l'exige.
Parce qu'un exercice de forces demande d'abord d'identifier toutes les forces en présence sur un schéma, avant de calculer quoi que ce soit. C'est cette étape de représentation, pas la formule elle-même, qui pose le plus souvent problème. S'entraîner à dessiner les forces sur des situations simples avant de calculer change beaucoup.
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