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Dans ce cours, l’adulte étudie des problématiques ainsi que des objets techniques et il cherche des réponses ou des solutions à des problèmes variés. Il acquiert sur l’univers vivant des connaissances scientifiques qui l’amènent à comprendre et à expliquer les facteurs en cause dans différentes problématiques impliquant le système digestif, le système excréteur ou la division cellulaire. Ces connaissances, combinées à celles d’autres univers conceptuels ― celles de l’univers matériel en particulier, pour ce qui est des propriétés et de la transformation de la matière ―, lui permettent de mieux comprendre la fonction de nutrition du corps humain. L’adulte prend aussi en considération l’apport de l’univers technologique lorsqu’il compare la pasteurisation avec d’autres procédés de conservation des aliments ou qu’il étudie la valeur nutritive des aliments et leur dégradation.
(Tiré du programme de la FBD, Science et technologie)
Deux SAÉ ont été déposées sur le site d'Alexandrie FGA
:
Pour l'évaluation pratique (40%), l ’adulte doit résoudre un problème portant sur la fonction de nutrition du corps humain à l’aide de l’expérimentation. Les tâches demandées incluent le fait de compléter un protocole fourni portant sur les propriétés et les transformations de la matière, la manipulation du matériel de laboratoire, et un compte rendu en rapport avec le problème de départ. (DDÉ)
Les repères culturels rendent les situations d’apprentissage plus signifiantes. Sans être exhaustif, le tableau qui suit énumère des repères qui ont un lien avec le cours.
Organisation mondiale de la santé
Centre de recherche et de développement sur les aliments
Centre de recherche industrielle du Québec
Institut Armand-Frappier
Agence de santé publique du Canada
Ministère de la Santé et des Services sociaux
Conservation des aliments par la stérilisation
Inventeur français
Découverte de l'insuline
Prix Nobel de physiologie ou de médecine
Connue pour son livre « Printemps silencieux » (Silent Springs)
Zoologiste et biologiste
Découverte de la pénicilline
Médecin, biologiste et pharmacologue
Inventeur de la boite de Petri
Bactériologiste
Précurseur de la biologie cellulaire et de la microbiologie
Améliorations du microscope
Vaccin contre la rage
Prix Nobel de physiologie ou de médecine pour son travail sur la digestion
Réflexe de Pavlov
Fertilisants et insecticides
Nutraceutiques (produits préventifs et curatifs), vitamines, médicaments
Appareils culinaires
Bouteille thermos
L’être humain procède à des échanges avec son milieu et transforme constamment de la matière et de l’énergie. Il survit parce que ces transformations lui procurent de l’énergie sous une forme accessible et de la matière pour réparer et construire les tissus de son organisme. Elles lui permettent aussi d’entretenir ses réserves en minéraux.
L’observation du comportement de la matière au cours de ces transformations constitue le point de départ de la construction d’un modèle particulaire de la matière.
La préparation de solutions par dissolution et la modification de la concentration à la suite d’une dilution sont des opérations de la vie quotidienne. Au cours des transformations chimiques, les molécules touchées sont modifiées. Les produits de la transformation diffèrent des réactifs: ils se caractérisent par d’autres propriétés. Le nombre d’atomes de chaque élément et leur masse sont conservés, ce qui constitue la base des équations chimiques simples équilibrées (réactions d’oxydation, de synthèse et de décomposition). Certains indices sont utilisés pour faciliter la reconnaissance de la formation d’une nouvelle substance.
Concept prescrit : transformations chimiques
Nommer des transformations chimiques qui se produisent dans le corps humain (ex.: respiration, digestion).
Précipitation
Décrire la manifestation visible d’une précipitation (apparition d’un dépôt solide lors du mélange de deux solutions aqueuses).
Apparition d'un dépôt solide
Oxydation
Représenter une réaction d’oxydation à l’aide du modèle particulaire.
Associer des réactions chimiques connues à des réactions d’oxydation (ex.: respiration cellulaire, combustion, formation de la rouille).
Ex.: respiration cellulaire, combustion, formation de la rouille
Oxyde de fer = rouille
Décomposition et synthèse
Représenter une réaction de décomposition ou de synthèse à l’aide du modèle particulaire.
Associer des réactions chimiques connues à des réactions de décomposition ou de synthèse (ex.: respiration, photosynthèse, combustion, digestion).
Ex.: respiration, photosynthèse, combustion, digestion
Décomposition
Synthèse
Concept prescrit : formes d'énergie
Définir le joule comme étant l’unité de mesure de l’énergie.
Décrire les formes d’énergie chimique, thermique, mécanique et rayonnante.
Identifier les formes d’énergie en cause lors d’une transformation de l’énergie. (ex.: de chimique à thermique dans la respiration cellulaire, de rayonnante à chimique dans la photosynthèse, etc.).
Transferts et transformations de l'énergie
Rayonnante
L'énergie rayonnante est la forme d'énergie contenue et transportée par les ondes électromagnétiques, en particulier par la lumière.
L'énergie mécanique est la forme d'énergie liée au mouvement d'un corps ou à sa position dans l'espace.
Thermique
L’énergie thermique est l'énergie associée au mouvement désordonné des particules contenues dans une substance.
L’énergie chimique est la forme d'énergie emmagasinée dans les liaisons chimiques qui unissent les atomes d'une molécule.
Changements de phase
Les changements de phase sont des transformations physiques.
Comparer l’arrangement des particules dans une substance à l’état solide, liquide ou gazeux.
Expliquer un changement d’état à l’aide du modèle particulaire.
Arrangement des particules
La dilution est une transformation physique.
Expliquer le phénomène de dilution en termes de concentration et de volume.
Déterminer le volume final ou la concentration finale d’une solution aqueuse après une dilution (ex.: la concentration d’une solution diminue de moitié lorsque le volume du solvant est doublé).
Plus de solvant = moins concentré
La dissolution est une transformation physique.
Expliquer le phénomène de dissolution à l’aide du modèle particulaire.
Les particulent sont réparties de manière uniforme
L’organisme humain est constitué d’une grande diversité de substances matérielles. Qu’elles soient présentes dans les cellules ou dans les liquides du corps, qu’elles soient naturelles ou artificielles, elles se distinguent les unes des autres par leurs propriétés. Certaines substances (l’eau, l’oxygène, le dioxyde de carbone, certains nutriments, les sels minéraux ainsi que divers déchets) constituent des déterminants de premier plan de la santé d’un individu en raison de l’importance de leur rôle et de leur concentration dans le corps.
L’utilisation de tableaux répertoriant les propriétés physiques et chimiques caractéristiques de la matière permet de reconnaître des substances, mais aussi de comprendre leurs rôles, l’usage qui en est fait et les dangers qu’elles représentent parfois pour l’organisme.
Dans le corps, les substances sont généralement présentes sous forme de mélanges, bon nombre d’entre eux étant des solutions. Quantité de phénomènes vitaux dépendent de la propriété de l’eau et des lipides de dissoudre de nombreuses substances.
Solvant
Reconnaître le solvant dans une solution aqueuse donnée (ex.: lymphe, larmes, plasma cellulaire, urine).
Soluté
Reconnaître le soluté dans une solution aqueuse donnée.
Concentration
Définir le concept de concentration d’une solution.
Décrire l’effet d’une variation de la quantité de soluté ou de solvant sur la concentration d’une solution.
Déterminer la concentration d’une solution aqueuse (g/L ou pourcentage).
Identifier une substance à l’aide de ses propriétés chimiques caractéristiques (ex.: l’amidon bleuit en présence d’une solution iodée, une solution acide fait jaunir le bleu de bromothymol).
Réaction à des indicateurs
Identifier une substance par son point de fusion, à l’aide d’un document de référence.
Identifier une substance par son point d’ébullition, à l’aide d’un document de référence.
Expliquer le concept de masse volumique.
Déterminer la masse volumique de différentes substances.
Identifier des substances liquides et solides par leur masse volumique, à l’aide d’un document de référence.
Définir le concept de solubilité.
Décrire l’effet d’une variation de température sur la solubilité d’une substance.
Solubilité
Masse volumique
Point d'ébullition
Point de fusion
Définir le modèle particulaire comme étant une façon de représenter le comportement de la matière.
Décrire le modèle particulaire en fonction des qualités et des limites d’un modèle en science.
L’espoir de même que les craintes que suscitent les avancées spectaculaires de la biotechnologie exigent qu’on s’en préoccupe. L’étude des procédés doit donc englober les aspects conceptuels, éthiques et pratiques. La pasteurisation est comparée à d’autres procédés de conservation des aliments.
Concept prescrit : pasteurisation
Décrire le procédé de pasteurisation.
Décrire l’utilité de la pasteurisation (conservation des aliments et de leurs propriétés nutritives).
Utilités
Préserver les propriétés nutritives des aliments
Prolonger le temps de conservation des aliments
Rendre les aliments moins dangereux pour la santé
Procédé
La pasteurisation est un traitement thermique qui consiste à chauffer un aliment pendant un certain temps afin de détruire un grand nombre de micro-organismes pouvant causer sa détérioration rapide et entraîner certaines maladies.
Utiliser un instrument de mesure de façon adéquate (ex.: thermomètre, cylindre gradué, balance, fiole jaugée).
Fiole jaugée
Balance à fléau
Balance à plateau
Balance électronique
Cylindre gradué
Thermomètre
Prélever des échantillons de façon adéquate (ex.: stériliser le contenant, utiliser une spatule, réfrigérer l’échantillon).
Ex.: Réfrigérer l'échantillon.
Ex.: Utiliser une spatule.
Ex.: Stériliser le contenant.
Préparer une solution aqueuse de concentration donnée à partir d’un soluté solide.
Préparer une solution aqueuse de concentration donnée à partir d’une solution aqueuse concentrée.
Dilution
Dissolution
Utiliser un instrument d’observation de façon adéquate (ex.: loupe, binoculaire, microscope).
Microscope
Binoculaire
Loupe
Ex.: Faire un montage à l'aide d'un support universel.
Ex.: Utiliser une pince à bécher.
Ex.: Laisser refroidir une plaque chauffante.
L’être humain est tributaire d’un apport régulier d’aliments provenant d’autres organismes. Cet apport est indispensable, car il assure la construction et la réparation des tissus de même que la production de chaleur et d’énergie sous différentes formes (mécanique, calorifique, etc.).
Les transformations mécaniques et chimiques de la nourriture sont effectuées dans le système digestif durant les quatre étapes de traitement que sont:
Les glandes digestives assurent la décomposition chimique des aliments. Les glandes salivaires produisent presque toute la salive, dont les fonctions sont multiples (humidification, digestion partielle des glucides, pouvoir antibactérien, etc.). Les sécrétions gastriques (acide chlorhydrique, mucus, pepsine, etc.) interviennent dans la digestion des protéines. Par ailleurs, divers sucs sont secrétés par l’intestin grêle et ses structures annexes (pancréas, foie) afin d’amorcer la digestion des lipides. Si les sels biliaires jouent un rôle important dans la digestion des graisses, l’intestin grêle est un joueur majeur de la digestion des glucides, des protides, des lipides et de l’absorption des nutriments. L’une des fonctions essentielles du gros intestin est d’absorber l’eau et les électrolytes alors que son dernier segment, le rectum, entrepose les matières fécales jusqu’à leur élimination.
Reconnaître les principales glandes digestives (glandes salivaires, glandes gastriques, pancréas, foie et glandes intestinales).
Décrire la fonction des principales glandes de l’appareil digestif (ex.: sécrétion de salive, d’enzymes gastriques, de sucs digestifs, de bile).
Glandes intestinales
Sécrétion de suc intestinal
Pancréas
Sécrétion d'insuline et de glucagon
Sécrétion de suc pancréatique
Foie
Sécrétion de bile
Digestion des graisses (pH alcalin)
Glandes gastriques
Sécrétion d'enzymes gastriques
Digestion des protéines (pH acide)
Glandes salivaires
Sécrétion de salive
Prédigestion des sucres
Reconnaître les principales parties du tube digestif (bouche, œsophage, estomac, intestin grêle, gros intestin et anus).
Expliquer le rôle du tube digestif (décomposition des aliments, absorption des nutriments et de l’eau, évacuation des déchets).
Décrire les fonctions des principaux organes (bouche, estomac, intestin grêle et gros intestin) du tube digestif.
Vidéos sur la digestion
Anus
Gros intestin
Absorption de l'eau
Intestin grêle
Absorption
Digestion
Estomac
Stockage alimentaire
Oesophage
Bouche
Déglutition
Insalivation
Mastication
Décrire les deux types de transformations subies par les aliments dans le système digestif (mécanique et chimique).
Associer les organes du tube digestif au type de transformation qu’ils font subir aux aliments (ex.: action mécanique des dents, action chimique des glandes).
Chimique
Ex.: action des glandes
Mécanique
Ex.: action des dents
Évaluer la valeur énergétique et nutritionnelle de divers aliments.
Essayer le questionnaire interactif sur alloprof
Décrire les principales fonctions biologiques des différents constituants alimentaires qui se trouvent dans les aliments (eau, protides, glucides, lipides, vitamines, sels minéraux).
Associer les constituants alimentaires à leurs sources principales (ex.: les protides dans les viandes et ses substituts).
Minéraux
Vitamines
Lipides
Glucides
Protides
Le système urinaire joue un rôle essentiel dans la régulation du milieu interne des organismes. La régulation des liquides corporels et l’élimination des déchets métaboliques assurent le maintien de l’équilibre hémodynamique, ionique, etc.
Nommer les principaux composants de l’urine (eau, sels minéraux, urée).
Urée
Sels minéraux
Eau
Expliquer le rôle des reins, des poumons et des glandes sudoripares dans le maintien de l’équilibre sanguin (stabilisation du pH du sang au moyen du rejet du dioxyde de carbone par les poumons et le transport des gaz par le sang).
Glandes sudoripares
Poumons
Reconnaître les principales parties du système urinaire (reins, uretères, vessie, urètre).
Expliquer le rôle du système excréteur (filtration du sang et évacuation des déchets cellulaires).
Décrire la fonction des reins et de la vessie (rétention ou excrétion de l’eau et des électrolytes).
Urètre
Vessie
Uretères
Reins
La perpétuation de la vie repose sur la division cellulaire. Du point de vue plus spécifique de l’humain, l’étude des fonctions de la division cellulaire par mitose (reproduction, croissance, régénération) permet de comprendre le rôle particulier de la cellule dans le maintien de la vie.
Décrire les fonctions de la mitose (reproduction, croissance et régénération).
Note:
Les caractéristiques générales de la mitose sont prescrites et non ses phases.
Régénération
Croissance
Reproduction
- Composants de la cellule
- Membrane cellulaire
- Noyau
- Chromosomes, gènes
Reconnaître les principaux constituants cellulaires visibles au microscope (membrane cellulaire, cytoplasme, noyau, vacuoles).
Décrire le rôle des principaux constituants cellulaires visibles au microscope.
Le programme d'étude ne liste que 4 composantes, soit la membrane cellulaire, le cytoplasme, le noyau et la vacuole.
Vacuole
Noyau
Cytoplasme
Membrane cellulaire
