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Ce programme-cadre est destiné aux écoles de langue française; il remplace Le curriculum de l’Ontario de la 1re à la 8année – Sciences et technologie (2007). À partir de septembre 2022, tous les programmes de sciences et technologie de la 1re à la 8année seront fondés sur les attentes et les contenus d’apprentissage présentés dans ce programme-cadre.

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Sciences et technologie (2022)

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Planification et apprentissage interdisciplinaire et intégré en sciences et technologie

Le personnel enseignant prend en compte de nombreux facteurs lors de la planification d’un programme de sciences et technologie qui favorise le meilleur milieu possible dans lequel tous les élèves peuvent maximiser leur apprentissage. Cette section met en lumière des sujets d’intérêt importants, y compris des éléments d’apprentissage interdisciplinaire et intégré, que le personnel enseignant devrait considérer lorsqu’elles et ils planifient un programme de sciences et technologie efficace et inclusif.

De plus, toutes les sections sous l’onglet Planification sur ce site s’appliquent à ce programme-cadre.

En Ontario, différentes lois dont la Loi sur l’éducation, la Loi sur la santé et la sécurité au travail, la Loi Ryan de 2015 pour assurer la création d’écoles attentives à l’asthme et la Loi Sabrina de 2005 veillent toutes à ce que les conseils scolaires fournissent un milieu d’apprentissage et de travail sécuritaire et productif aux élèves et au personnel. Conformément à la Loi sur l’éducation, le personnel enseignant doit veiller à ce que toutes les mesures de sécurité suffisantes soient prises dans le cadre des programmes et des activités dont il a la responsabilité. Le personnel enseignant devrait toujours adopter des pratiques sécuritaires, informer les élèves au sujet des exigences en matière de sécurité, conformément aux politiques du conseil scolaire et du ministère de l’Éducation et à toutes autres lois pertinentes, ainsi qu’encourager les élèves à assumer la responsabilité quant à leur propre sécurité et à celle des autres.

La sécurité doit faire partie intégrante de la planification et de la mise en œuvre de l’enseignement. Le personnel enseignant est invité à passer en revue :

  • ses responsabilités énoncées dans la Loi sur l’éducation;
  • ses droits et ses responsabilités énoncés dans la Loi sur la santé et la sécurité au travail;
  • la politique de santé et de sécurité de son conseil scolaire destinée au personnel;
  • les politiques et les procédures de son conseil scolaire relatives à la santé et à la sécurité des élèves (p. ex., concernant les commotions cérébrales, les affections médicales comme l’asthme, les excursions éducatives en plein air);
  • les lignes directrices et les normes provinciales pertinentes élaborées par des associations et concernant la santé et la sécurité des élèves;
  • toute exigence supplémentaire, notamment pour des activités à risque élevé (p. ex., sorties éducatives, milieux de travail), y compris les approbations (p. ex., de l’agente ou l’agent de supervision), les permissions (p. ex., des parents) et/ou les qualifications.

Dans la mesure du possible, tout risque de danger doit être cerné et des procédures élaborées pour prévenir ou minimiser les risques d’accidents et de blessures, et pour y répondre, dans le cas échéant. Le conseil scolaire fournit et entretient des installations, de l’équipement, du matériel et des outils sécuritaires ainsi que des procédures claires. Dans un milieu d’apprentissage sécuritaire, le personnel enseignant :

  • sera au courant des mesures de sécurité les plus récentes;
  • planifiera les activités en pensant à la sécurité en premier lieu;
  • informera les élèves et les parents des risques associés aux activités;
  • observera les élèves pour s’assurer qu’elles et ils adhèrent aux pratiques sécuritaires, y compris le port de l’équipement de protection;
  • aura un plan d’urgence;
  • fera preuve de prévoyance;
  • agira rapidement.

Pour pouvoir assumer ses responsabilités en matière de sécurité, l’enseignante ou l’enseignant se préoccupe non seulement de sa propre sécurité et de celle des élèves, mais possède également :

  • les connaissances nécessaires pour utiliser les outils, les instruments et le matériel, et mettre en pratique les procédures appropriées dans le domaine des sciences et de la technologie de façon sécuritaire;
  • des connaissances en ce qui concerne le soin des êtres vivants – plantes et animaux – qui sont apportés dans la salle de classe;
  • les compétences nécessaires pour accomplir des tâches avec efficacité et en toute sécurité.

Remarque : L’enseignante ou l’enseignant chargé de superviser des élèves qui utilisent du matériel électrique comme des perceuses, des ponceuses et des scies doit avoir une formation spécialisée dans le maniement de ces outils.

Les élèves doivent être sensibilisés au fait que la santé et la sécurité relèvent de la responsabilité de tout le monde, que ce soit à la maison, à l’école ou dans la communauté, y compris lorsqu’elles et ils sont en excursion dans la nature, visitent un milieu de travail ou participent à un programme d’apprentissage par l’expérience. Le personnel enseignant devrait s’assurer que les élèves possèdent les connaissances et les habiletés nécessaires pour participer de façon sécuritaire à toutes les activités d’apprentissage. Les élèves doivent être en mesure de démontrer qu’elles et ils connaissent les installations, l’équipement, les outils, et le matériel utilisés et les procédures nécessaires à leur utilisation sécuritaire.

Pour démontrer qu’elles et ils possèdent les connaissances, les habiletés et les habitudes de pensée nécessaires pour participer en toute sécurité aux activités de sciences et de technologie, les élèves doivent :

  • avoir un espace de travail bien organisé et bien rangé;
  • suivre les règles de sécurité;
  • reconnaître les problèmes éventuels de sécurité;
  • suggérer et mettre en œuvre des règles de sécurité appropriées;
  • suivre attentivement les directives et l’exemple de leur enseignante ou enseignant;
  • démontrer constamment qu’elles et ils se soucient de leur propre sécurité et de celle des autres.

Une part importante d’une démarche de recherche, d’une démarche expérimentale et d’un processus de design en ingénierie consiste en la sélection, par les élèves, de l’équipement, des matériaux et des outils appropriés pour leurs recherches, expériences et designs. Les écoles et les conseils scolaires devraient collaborer pour fournir aux élèves l’accès aux installations, à l’équipement, au matériel et aux outils nécessaires pour favoriser l’apprentissage et maintenir un milieu d’apprentissage sécuritaire.

Les sorties éducatives ou les études sur le terrain, qui ont lieu à l’extérieur de l’école, peuvent offrir à l’élève des occasions d’apprentissage enrichissantes et authentiques. Le personnel enseignant doit organiser soigneusement ces activités en conformité avec les politiques et les procédures pertinentes de son conseil scolaire et en collaboration avec d’autres membres du personnel du conseil scolaire (p. ex., la direction d’école, les responsables de l’enseignement en plein air ainsi que les agentes et agents de supervision) pour veiller à la santé et à la sécurité des élèves.

Les renseignements fournis dans cette partie ne sont pas exhaustifs. Le personnel enseignant est tenu de respecter toutes les politiques et les procédures en matière de santé et de sécurité établies par le conseil scolaire.

Concepts et habiletés en codage

Le domaine d’étude A, Habiletés liées aux STIM et liens connexes, comprend des attentes et contenus d’apprentissage liés à l’application des concepts et des habiletés en codage, qui doivent être intégrés aux quatre autres domaines d’étude du programme-cadre. Ainsi, les élèves peuvent explorer un vaste éventail de concepts et de contextes scientifiques et technologiques au moyen du codage, tout en développant des habiletés utiles en automatisation et en contrôle de systèmes.

De la 1re à la 3e année, les élèves apprennent les concepts fondamentaux et font des activités pratiques qui leur permettront d’adopter avec confiance une démarche lors des activités de codage en sciences et technologie de même qu’en mathématiques et dans d’autres matières. Ces concepts et activités pratiques comprennent la création d’algorithmes clairs et précis, la décomposition de problèmes en petites étapes, et la mise à l’essai, le débogage et l’amélioration de programmes.

De la 4e à la 6année, les élèves explorent différentes façons de produire des données de sortie, de stocker et de traiter des données, et d’obtenir des données d’entrée. L’utilisation de matériel informatique qui peut être équipé de composants physiques tels que des moteurs, des capteurs et des microcontrôleurs peut favoriser cet apprentissage. Les élèves peuvent aussi explorer ces concepts et les habiletés connexes en créant des programmes sur un ordinateur, sans manipuler de composants physiques.

En 7e année, les élèves apprennent à utiliser le codage pour planifier, concevoir et mettre en œuvre des projets de façon efficace, ce qui leur permet d’acquérir les habiletés nécessaires à la réalisation de programmes plus complexes. En 8année, les élèves combinent les habiletés développées pendant les années précédentes pour concevoir et réaliser un plus grand système automatisé. 

Pour le programme de sciences et technologie de la 1re à la 8année, le codage est intégré à tous les domaines d’étude et constitue :

  • un moyen pratique et expérientiel d’apprendre des concepts scientifiques et technologiques. Par exemple, les élèves peuvent créer des modèles ou des simulations, puis en modifier les éléments pour découvrir l’incidence de ces changements sur le système. Elles et ils acquièrent ainsi une meilleure compréhension du système lui-même et des concepts scientifiques et technologiques sous-jacents;
  • un moyen pratique et expérientiel d’entreprendre des activités scientifiques. Par exemple, les élèves peuvent obtenir des données de capteurs et se servir de concepts et d’habiletés en codage pour analyser des données expérimentales, tirer des conclusions et résoudre des problèmes scientifiques;
  • un moyen pratique et expérientiel de concevoir des solutions à des problèmes technologiques. Par exemple, les élèves peuvent concevoir, créer et programmer des robots, des tapis transporteurs ou des projets d’art interactifs intégrant musique, moteurs et diodes électroluminescentes (DEL) pour faciliter la visualisation des éléments d’une solution possible et découvrir la puissance de l’automatisation, tout en ayant l’occasion de se sentir compétents tandis qu’elles et ils construisent des solutions physiques et fonctionnelles; 
  • un moyen pratique et expérientiel de montrer ce qui leur a été appris. Par exemple, les élèves peuvent programmer des histoires, présentations ou dioramas numériques automatisés ou encore des visites virtuelles et interactives de musée pour montrer leurs habiletés et leurs connaissances et pour apprendre à d’autres les concepts scientifiques et technologiques de façon interactive et stimulante; 
  • un moyen pratique et expérientiel d’acquérir des connaissances sur le monde numérique qui les entoure. Par exemple, les élèves peuvent découvrir les algorithmes et l’automatisation et développer leur compréhension de base de la programmation des médias sociaux, des voitures autonomes, de l'intelligence artificielle et d’autres technologies numériques. En développant leur compréhension des bases de la programmation, elles et ils démystifient les technologies numériques; 
  • une occasion de présenter leur travail et d’en tirer fierté. Par exemple, les élèves ayant programmé un ordinateur peuvent en parler aux autres élèves de la classe, à leurs camarades, à leur famille et aux membres de leur communauté. Grâce à ce projet, elles et ils peuvent créer des liens avec d’autres personnes dans un contexte de sciences et technologie;
  • une occasion d’utiliser leur capacité d’agir dans leur apprentissage des sciences et de la technologie. Par exemple, les élèves peuvent aborder leur projet à partir de multiples points d’entrée et prendre différentes trajectoires en codant. Elles et ils peuvent faire preuve de créativité et d’innovation dans leur conception et leur réalisation de solutions scientifiques et technologiques, et dans leur vision de ce qui pourrait être possible dans l’avenir;
  • une occasion pour les élèves de réaliser qu’elles et ils peuvent façonner l’avenir de manière positive. Par exemple, tandis que les élèves sont habitués à utiliser les technologies numériques, elles et ils apprennent grâce au codage qu’elles et ils ont l’occasion d’élaborer ces technologies et de créer du changement.

Le personnel enseignant pourrait juger pertinent d’associer les attentes et les contenus d’apprentissage liés au codage à un processus de design en ingénierie, étant donné qu’il est souvent nécessaire, lors de l’élaboration d’un projet de codage, de s’appuyer sur un cadre de design en ingénierie, et que ce processus convient parfaitement comme cadre. Les élèves peuvent définir le problème scientifique ou technologique précis à résoudre à l’aide du codage, faire des recherches à son sujet, puis lancer des idées et choisir la meilleure structure de plan ou de programme. Au moment d’améliorer et de déboguer le projet, les environnements de codage leur permettent de rapidement concevoir, créer, tester et évaluer des prototypes. Les élèves peuvent aussi établir des liens entre leur projet et des activités entrepreneuriales ou de résolution de problèmes dans leur communauté. La dernière étape d’un processus de design en ingénierie, celle de la communication, offre à la classe et à l’école une occasion stimulante et enrichissante : les élèves peuvent montrer leurs projets de codage aux autres élèves de la classe, à leurs camarades et à la communauté scolaire. Enfin, les élèves ou le personnel enseignant devraient chercher des façons créatives de conserver les projets, par exemple par sauvegarde du code sur un support numérique ou par des photos ou vidéos. De nombreux élèves pourraient vouloir se créer un portfolio de sciences et technologie contenant ces projets.

Il importe de noter que les attentes et les contenus d’apprentissage relatifs au codage en sciences et technologie de la 1re à la 8e année sont complémentaires à ceux en mathématiques de la 1re à la 8e année, sans répéter les mêmes apprentissages. Les élèves et le personnel enseignant constateront que les habiletés développées et les connaissances acquises dans l’un des programmes-cadres seront utiles dans l’autre. Comme ils sont complémentaires, ces deux ensembles d’attentes et de contenus d’apprentissage offrent aux élèves la possibilité d’explorer en profondeur les concepts et les habiletés en codage en mathématiques et en sciences et technologie, ce qui témoigne de la nature interdisciplinaire du codage et de son application à un grand nombre de secteurs d’activité liés aux STIM.

Incidence du codage et des technologies émergentes

Le domaine d’étude A englobe l’apprentissage lié à l’incidence du codage et des technologies émergentes sur la vie quotidienne et sur les domaines liés aux STIM, y compris les métiers spécialisés. C’est un sujet intéressant qui stimule l’imagination des élèves lorsqu’elles et ils réfléchissent aux innovations emballantes des sciences et de la technologie dans tous les domaines d’étude du programme-cadre, et se représentent un avenir prometteur. Ce sujet leur donne également l’occasion d’évaluer les technologies de façon critique et d’examiner les questions d’accessibilité, de vie privée, d’utilisation appropriée, de préjugés, de conception éthique et de durabilité de l’environnement.

Ainsi, le personnel enseignant et les élèves pourraient souhaiter étudier les technologies émergentes, telles que l’intelligence artificielle et l’automatisation, qui ont une incidence sur un large éventail de secteurs d’activité et de disciplines. Elles et ils peuvent également vouloir explorer les technologies émergentes dans des secteurs précis comme l’agriculture, l’horticulture, les soins de santé ou la biologie dans le domaine d’étude Systèmes vivants, ou dans les systèmes électriques et de communication, dans les transports et en chimie dans le domaine d’étude Matière et énergie. Le domaine d’étude Structures et mécanismes fournit l’occasion d’examiner les technologies émergentes en construction, en fabrication, en design ou en physique tandis que le domaine d’étude Systèmes de la Terre et de l’espace offre la possibilité passionnante d’explorer l’utilisation durable de l’énergie, les industries vertes, les sciences de la Terre et l’exploration spatiale.

Les élèves évalueront les répercussions du codage et des technologies émergentes sur leur vie, la vie des autres, les disciplines des sciences et de la technologie, et les carrières connexes. Ce faisant, les élèves peuvent être critiques dans leur recherche d’importantes questions environnementales et sociales liées aux sciences et à la technologie, et peuvent se montrer optimistes et enthousiastes à propos de l’avenir. Cet apprentissage permet aux élèves de s’imaginer en train de travailler avec les technologies émergentes et de participer à leur développement.  

Plusieurs concepts et habiletés du programme-cadre de sciences et technologie se rapportent directement aux métiers spécialisés. Ce choix de carrière comprend un travail pratique et des connaissances spécialisées. La main-d’œuvre spécialisée construit et entretient des infrastructures telles que nos maisons, écoles, hôpitaux, routes, stations de traitement de l’eau, centrales électriques, fermes et parcs. Elle fait fonctionner les industries et offre de nombreux services sur lesquels nous comptons tous les jours, comme les services de coiffure, la préparation des aliments et les services sociaux. On compte toute une gamme de métiers spécialisés en Ontario, regroupés dans les secteurs de la construction, de l’industrie, de la force motrice et des services.

De la 1re à la 8année, le programme-cadre de sciences et technologie permet aux élèves de découvrir et de décrire les répercussions du codage et des technologies émergentes, ainsi que de décrire des applications pratiques des concepts scientifiques et technologiques utilisées à la maison et dans leur communauté. Ces attentes et contenus d’apprentissage offrent la possibilité aux élèves de faire l’apprentissage de la technologie et de l’innovation touchant les métiers spécialisés. En outre, plusieurs concepts scientifiques et technologiques des domaines d’étude Systèmes vivants, Matière et énergie, Structures et mécanismes, et Systèmes de la Terre et de l’espace sont directement liés à la pensée critique et créative, à la résolution de problèmes et aux travaux pratiques essentiels des métiers spécialisés. Le personnel enseignant est encouragé à aider les élèves à établir ces liens importants lors d’activités pratiques, authentiques et significatives touchant la vie et la communauté des élèves. Le personnel enseignant est aussi encouragé à présenter aux élèves des possibilités de programmes d’apprentissage par l’expérience pertinents qui les mettent en relation avec des personnes inspirantes ayant diverses expériences. Une excellente façon de le faire pourrait être d’inviter des personnes venant de populations sous-représentées, telles que les femmes, à donner des présentations sur les métiers spécialisés à la classe.

Le programme-cadre d’éducation technologique au palier secondaire comprend des champs d’études touchant un grand nombre de métiers spécialisés; il est important que les élèves soient informés du cheminement possible que sont les métiers spécialisés et les formations en apprentissage. Le programme de sciences et technologie au palier élémentaire établit les assises de celui au palier secondaire.

Les changements climatiques sont un sujet important abordé de manière adaptée à l’âge des élèves, dans les domaines d’étude du programme-cadre de sciences et technologie. Si les concepts et les discussions sur ce sujet traitent de grands enjeux environnementaux, il importe d’insuffler aussi de l’espoir et de l’optimisme lors de l’enseignement et de l’apprentissage des changements climatiques et d’autres enjeux environnementaux. Les élèves développeront les habiletés et acquerront les connaissances nécessaires pour comprendre les causes et les solutions innovantes possibles en lien avec les changements climatiques et les enjeux environnementaux ainsi que les stratégies d’atténuation, et apprendront à prendre les décisions les plus responsables possibles quant aux choix qui se présentent à eux en matière environnementale.

Le programme-cadre de sciences et technologie comprend un large éventail d’habiletés et de connaissances liées à la littératie alimentaire, qui vont de la compréhension de la provenance de la culture, y compris l’importance des aliments cultivés localement, et de la préparation des aliments à l’importance de la biodiversité au sein de l’agriculture. 

Les domaines d’étude Systèmes vivants, Matière et énergie, Structures et mécanismes, et Systèmes de la Terre et de l’espace comportent des contenus d’apprentissage liés à la littératie alimentaire, qui offrent des occasions aux élèves de décrire les caractéristiques de diverses plantes utilisées dans l’alimentation; d’expliquer comment la littératie alimentaire peut appuyer la prise de décisions quant à la santé mentale et physique; de décrire la fonction et les éléments d’entrée et de sortie des systèmes de transformation des aliments; de reconnaître la nourriture comme une source d’énergie pour les êtres vivants; et d’expliquer comment les différents sols conviennent à la croissance de divers types d’aliments, y compris les produits agricoles.

La littératie alimentaire n’est pas uniquement associée à la compréhension de la provenance des aliments; elle permet également d’examiner les interrelations entre l’alimentation et l’environnement, l’économie, la société et les diverses cultures. La littératie alimentaire a aussi des liens avec les changements climatiques et la biodiversité; et elle permet d’aborder les relations avec la terre et les écosystèmes, y compris les perspectives des Premières Nations, des Métis et des Inuit quant aux aliments et aux plantes. De plus, la littératie alimentaire offre au personnel enseignant des occasions propices pour situer l’apprentissage et établir des liens avec des situations authentiques. Les approches pratiques et expérientielles permettent aux élèves d’acquérir des connaissances et de développer des habiletés liées à la littératie alimentaire et de faire des rapprochements entre leur apprentissage et le secteur diversifié de l’agriculture en Ontario, ainsi que leur vie et leur communauté.