Programme de formation de l’école québécoise

Savoirs essentiels :: Science et Technologie, 2e cycle du secondaire


Terre et espace (première année du cycle)

Les connaissances relatives à la Terre et à l’espace abordées au premier cycle ont permis à l’élève d’interpréter différents phénomènes terrestres et astronomiques et de prendre conscience de l’aspect dynamique de la Terre. Au cours de la première année du deuxième cycle, elles visent à le rendre apte à comprendre l’origine de la vie et l’apparition de l’espèce humaine à travers l’histoire de la Terre. L’introduction à l’étude des dimensions spatiale et temporelle lui fournissent l’occasion d’établir des relations entre les processus associés au développement des êtres vivants et les caractéristiques physiques de notre planète. Il importera donc de traiter de l’échelle des temps géologiques, des grandes étapes du développement de la vie sur Terre ainsi que de la situation de l’humain à l’échelle de l’univers.
Orientations Concepts prescrits
Terre

L’échelle des temps géologiques permet de mettre en relation les conditions environnementales qui existaient lors des grandes étapes du développement de la vie sur Terre. Elle débute avec la formation de la Terre, il y a plus de 4,55 milliards d’années. Après la formation de la croûte terrestre et des océans, au début du précambrien, les premières formes de vie (bactéries, procaryotes) apparaissent. Au cours du paléozoïque (ère primaire), les espèces vivantes prolifèrent et se diversifient. Cette ère est caractérisée par l’extinction massive de presque toutes les formes de vie marine et de près de 70 % des espèces terrestres à la fin du permien. Le mésozoïque (ère secondaire) voit régner les grands reptiles et les dinosaures. Le cénozoïque (ères tertiaire et quaternaire) débute avec la disparition des dinosaures, lors d’une autre extinction majeure (fin du crétacé). Les mammifères peuvent alors se diversifier et conquérir la Terre et les lignées des primates et des hominidés peuvent se développer. L’ère quaternaire est ponctuée de plusieurs grandes glaciations ; de nombreux mammifères, tels les mammouths, s’éteignent. L’homme moderne évolue depuis quelques centaines de milliers d’années, mais ne se sédentarise qu’au cours des dix derniers millénaires.

De nombreuses traces de ces changements demeurent inscrites dans les formations rocheuses ainsi que dans les fonds océaniques. Les fossiles constituent des traces d’organismes ayant vécu à différentes périodes. Dans une coupe de sol, les fossiles plus âgés sont habituellement ensevelis sous les fossiles plus jeunes. Leur disposition sert ainsi de repère pour la datation des couches stratigraphiques.

Note : Étant donné la complexité de la taxonomie des espèces vivantes et de la nomenclature des temps géologiques, un apprentissage des principales divisions de ces systèmes de classification doit être visé. Par contre, l’étude de l’évolution biochimique des molécules prébiotiques menant aux cellules primitives n’est pas ciblée.

  • Échelle des temps géologiques
  • Grands épisodes de l’histoire du vivant
  • Extinction d’espèces
  • Fossiles
  • Couches stratigraphiques
Espace

Désireux de connaître l’univers dans lequel il évolue et d’en mesurer l’étendue, l’homme scrute la voûte céleste depuis la nuit des temps. L’unité astronomique constitue une première échelle utile pour comparer les orbites planétaires.

Le système solaire fait partie d’un plus vaste ensemble d’étoiles, de gaz et de poussières, notre Galaxie, la Voie lactée. À cette échelle astronomique, les distances s’expriment en années-lumière. Si la lumière émise par le Soleil met huit secondes à atteindre la Terre, celle qui provient de l’étoile la plus proche met environ quatre ans à y parvenir. Au delà de la Voie lactée, les observations indiquent que des milliards de galaxies peuplent l’univers et qu’elles sont situées à des millions d’années-lumière de nous.

Les théories actuellement admises suggèrent que la vie est apparue sur Terre au gré des transformations chimiques, sous des conditions propices telles que la présence d’eau, de sources d’énergie et d’une atmosphère gazeuse. Celle-ci a permis l’établissement du cycle de l’eau et nous protège des rayonnements nocifs. L’absence d’atmosphère autour d’une planète ou d’un satellite, comme la Lune, en fait un monde stérile qui ne peut supporter la vie. L’étude des conditions favorables au maintien de la vie permettra peut-être à l’espèce humaine de déceler un jour l’existence de formes de vie ailleurs dans l’univers.

  • Échelle de l’univers
  • Unité astronomique
  • Année-lumière
  • Situation de la Terre dans l’univers
  • Conditions favorables au développement de la vie
Repères culturels possibles

Histoire

Ressources du milieu

Intervention humaine

Événement

Galileo Galilei

Arthur Holmes

Nicolas Copernic

Hubert Reeves

Johannes Kepler

Edmond Halley

Edwin Hubble

Parc national de Miguasha

Observatoire du mont Mégantic

Agence spatiale canadienne

Planétarium de Montréal

Cosmodôme de Laval

Commission géologique du Canada

Programmes d’exploration spatiale

Programme SETI

Télescope spatial Hubble

Éclipse solaire

Éclipse lunaire

Impacts météoritiques

Glaciations

Formation du Bouclier canadien