Curriculum Sciences Grade 10

Grade 10
Big Ideas: 
DNA is the basis for the diversity of living things.
Energy change is required as atoms rearrange in chemical processes.
Energy is conserved, and its transformation can affect living things and the environment.
The formation of the universe can be explained by the big bang theory. 
Big Ideas Elaborations: 
  • DNA:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How does DNA result in biodiversity?
      • How is the structure of DNA related to the function of DNA?
      • How do mutations occur?
  • chemical processes:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • In what ways do atoms rearrange during reactions?
      • How is energy involved in chemical processes?
      • How do chemical processes — personal, local, or global — affect your life?
      • What safety considerations need to be taken into account when dealing with chemicals?
  • Energy:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • Where does energy come from and what happens to it?
      • How does energy in the form of radiation affect living things?
      • How do energy transformations affect the environment?
  • universe:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • What evidence supports the big bang theory?
      • How could you model the formation of the universe?
      • How has the advancement of technology deepened our understanding of the universe?
Curricular Competencies: 
Questioning and predicting
  • Questioning and predicting
  • Demonstrate a sustained intellectual curiosity about a scientific topic or problem of personal interest
  • Make observations aimed at identifying their own questions, including increasingly complex ones, about the natural world
  • Formulate multiple hypotheses and predict multiple outcomes
Planning and conducting
  • Planning and conducting
  • Collaboratively and individually plan, select, and use appropriate investigation methods, including field work and lab experiments, to collect reliable data (qualitative and quantitative)
  • Assess risks and address ethical, cultural, and/or environmental issues associated with their proposed methods and those of others
  • Select and use appropriate equipment, including digital technologies, to systematically and accurately collect and record data
  • Ensure that safety and ethical guidelines are followed in their investigations
Processing and analyzing data and information
  • Processing and analyzing data and information
  • Experience and interpret the local environment
  • Apply First Peoples perspectives and knowledge, other ways of knowing, and local knowledge as sources of information
  • Seek and analyze patterns, trends, and connections in data, including describing relationships between variables (dependent and independent) and identifying inconsistencies
  • Construct, analyze, and interpret graphs (including interpolation and extrapolation), models, and/or diagrams
  • Use knowledge of scientific concepts to draw conclusions that are consistent with evidence
  • Analyze cause-and-effect relationships
  • Evaluating
  • Evaluate their methods and experimental conditions, including identifying sources of error or uncertainty, confounding variables, and possible alternative explanations and conclusions
  • Describe specific ways to improve their investigation methods and the quality of the data
  • Evaluate the validity and limitations of a model or analogy in relation to the phenomenon modelled
  • Demonstrate an awareness of assumptions, question information given, and identify bias in their own work and secondary sources
  • Consider the changes in knowledge over time as tools and technologies have developed
  • Connect scientific explorations to careers in science
  • Exercise a healthy, informed skepticism and use scientific knowledge and findings to form their own investigations and to evaluate claims in secondary sources
  • Consider social, ethical, and environmental implications of the findings from their own and others’ investigations
  • Critically analyze the validity of information in secondary sources and evaluate the approaches used to solve problems
Applying and innovating
  • Applying and innovating
  • Contribute to care for self, others, community, and world through individual or collaborative approaches
  • Transfer and apply learning to new situations
  • Generate and introduce new or refined ideas when problem solving
  • Contribute to finding solutions to problems at a local and/or global level through inquiry
  • Consider the role of scientists in innovation
  • Communicating
  • Formulate physical or mental theoretical models to describe a phenomenon
  • Communicate scientific ideas, claims, information, and perhaps a suggested course of action, for a specific purpose and audience, constructing evidence-based arguments and using appropriate scientific language, conventions, and representations
  • Express and reflect on a variety of experiences, perspectives, and worldviews through place
Curricular Competencies Elaborations: 
  • Questioning and predicting:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How would you determine whether characteristics are genetically inherited?
      • Why do materials need different amounts of energy to start reacting?
      • Why do some roller coasters go faster than others?
      • How would you investigate the age of the universe?
  • Planning and conducting:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How would you gather genetic data to study certain traits?
      • What tools are needed to measure the energy absorbed or released in a chemical reaction?
      • How would you design a roller coaster to test a variable?
      • What criteria could be used to select the appropriate instruments for different astronomical investigations?
  • Processing and analyzing data and information:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How would you use genetic data to predict traits of offspring?
      • How can you graphically compare the pH of various substances?
      • What variables would affect a roller coaster's speed?
      • How can you use multiple sources of data to support theories or conclusions about the universe?
  • First Peoples perspectives and knowledge:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How has the diversity of plants in your local area benefited First Peoples?
      • How are First Peoples traditional medicines prepared in your local area?
      • How would you safely determine the efficacy of a First Peoples traditional medicine?
      • How are First Peoples traditional medicines prepared for different uses?
      • How would you design a garden for your school that features local plants and considers appropriate plant choices?
  • ways of knowing: “Ways of knowing” refers to the various beliefs about the nature of knowledge that people have. They can include, but are not limited to, First Peoples, gender-related, subject/discipline-specific, cultural, embodied, and intuitive beliefs about knowledge.
  • Evaluating:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How can the probability of specific genetic traits in individuals be determined?
      • How could you reduce the sources of error when measuring energy change in a reaction?
      • What factors would you change to increase a roller coaster's speed? Would it be appropriate to go faster?
      • How can you use multiple sources to demonstrate bias and assumptions in astronomical investigations?
  • Applying and innovating:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How can you use what you know about genetics to make a game or activity to help other students learn about heredity?
      • How would you design an emergency response plan for a chemical spill in your area?
      • How would you build a cart for a roller coaster that has as little friction as possible?
      • How are new technologies being used to extend the reach of human investigations into space?
  • Communicating:
    • Sample questions to support inquiry with students:
      • How would you prepare for a debate on the pros and cons of genetically modified organisms?
      • How would you best present the effects of adding industrial waste water to an aquatic ecosystem to different stakeholders?
      • How would you promote a roller coaster design based on scientific evidence?
      • How can you create a model that clearly communicates your knowledge about the universe?
  • place: Place is any environment, locality, or context with which people interact to learn, create memory, reflect on history, connect with culture, and establish identity. The connection between people and place is foundational to First Peoples perspectives.
Concepts and Content: 
  • DNA structure and function
  • patterns of inheritance
  • mechanisms for the diversity of life:
    • mutation and its impact on evolution
    • natural selection and artificial selection
  • applied genetics and ethical considerations
  • rearrangement of atoms in chemical reactions
  • acid-base chemistry
  • law of conservation of mass
  • energy change during chemical reactions
  • practical applications and implications of chemical processes, including First Peoples knowledge
  • nuclear energy and radiation
  • law of conservation of energy
  • potential and kinetic energy
  • transformation of energy
  • local and global impacts of energy transformations from technologies
  • formation of the universe:
    • big bang theory
    • components of the universe over time
  • astronomical data and collection methods
Concepts and Content Elaborations: 
  • DNA structure and function:
    • genes and chromosomes
    • gene expression
    • interactions of genes and the environment
  • patterns of inheritance: Mendelian genetics, Punnett squares, complete dominance, co-dominance, incomplete dominance, sex-linked inheritance, human genetics
  • mutation:
    • positive, negative, and neutral impacts
    • mutagens and carcinogens
  • natural selection:
    • adaptive radiation
    • selection pressure (e.g., adaptation and extinction, invasive species)
    • adaptations
    • extinctions
  • artificial selection:
    • in agriculture (e.g., monoculture, polyculture, food sustainability)
    • breeding (plant and animal)
  • applied genetics: genomics, GMOs, gene therapy, cloning, stem cells, reproductive technology, species, population and ecosystems, forensics, genetic engineering
  • ethical considerations: the health, environmental, social, and political implications of modern genetics
  • chemical reactions: types include synthesis, decomposition, single-double replacement, combustion/oxidation, neutralization
  • energy change:
    • exothermic and endothermic
    • activation energy
  • practical applications and implications of chemical processes: household chemical safety (e.g., ammonia and bleach), combustion (e.g., forest fire, fire triangle, kindling temperature, ignition point, oxygen concentration), polymer chemistry, semiconductors, resource extraction (e.g., ore, fracking), pulp and paper chemistry, food chemistry, corrosion/prevention, tanning, traditional medicines, phytochemistry, pharmaceuticals, environmental remediation, water quality, oil spill cleanup
  • nuclear energy:
    • fission versus fusion
    • nuclear technologies and implications (e.g., nuclear power, medical isotopes, tanning beds, dental X-rays, food irradiation, radioactive dating)
    • positive and negative impacts, including environmental, health, economic
  • radiation:
    • ionizing versus non-ionizing
    • alpha, beta, gamma
  • potential: stored energy (gravitational PE = mgh)
  • kinetic: energy of motion (translational KE = 1/2 mv2)
  • transformation of energy:
    • transfer of energy in closed and open systems
    • heat (Q = mc∆ T)
  • impacts of energy transformations: pollution, habitat destruction, carbon dioxide output
  • components of the universe over time: changes to energy, matter, fundamental forces
  • astronomical data and collection methods: different types of data are collected and analyzed as evidence to support theories about the universe (e.g., radio telescopes, background microwave radiation, red and blue Doppler shift, Mars rover, SNOLAB, ISS, Canadarm/Dextre)
Update and Regenerate Nodes
Big Ideas FR: 
L’ADN est à l’origine de la diversité des êtres vivants.
Les processus chimiques de réarrangement des atomes nécessitent des échanges d’énergie avec le milieu environnant.
L’énergie est conservée, et ses transformations peuvent avoir des répercussions sur les êtres vivants et l’environnement.
La théorie du big bang permet d’expliquer la formation de l’Univers.
Big Ideas Elaborations FR: 
  • ADN :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quel est le rôle de l’ADN dans la biodiversité?
      • Quel est le lien entre la structure et la fonction de l’ADN?
      • Comment se produisent les mutations?
  • processus chimiques :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment les atomes se réarrangent-ils au cours des réactions chimiques?
      • Quel est le rôle de l’énergie dans les processus chimiques?
      • Quelles sont les répercussions sur votre vie des processus chimiques qui se produisent à l’échelle personnelle, locale ou mondiale?
      • Quelles précautions faut-il prendre lorsque l’on travaille avec des substances chimiques?
  • énergie :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • D’où provient l’énergie et que devient-elle?
      • Quels sont les effets de l’énergie rayonnante sur les êtres vivants?
      • Quelles sont les répercussions sur l’environnement des transformations de l’énergie?
  • Univers :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Quels éléments probants appuient la théorie du big bang?
      • Comment pourrait-on représenter la formation de l’Univers?  
      • Comment les progrès de la technologie ont-ils permis d’approfondir notre connaissance de l’Univers?
Poser des questions et faire des prédictions
  • Poser des questions et faire des prédictions
  • Faire preuve d’une curiosité intellectuelle soutenue sur un sujet scientifique ou un problème qui revêt un intérêt personnel
  • Faire des observations dans le but de formuler ses propres questions, d’un niveau d’abstraction croissant, sur des phénomènes naturels
  • Formuler de multiples hypothèses et prédire de multiples résultats
Planifier et exécuter
  • Planifier et exécuter
  • Planifier, sélectionner et utiliser, en collaboration et individuellement, des méthodes de recherche appropriées, y compris des travaux sur le terrain et des expériences en laboratoire, afin de recueillir des données fiables (qualitatives et quantitatives)
  • Évaluer les risques et aborder les questions éthiques, culturelles et environnementales liées à ses propres méthodes et à celles des autres
  • Sélectionner et utiliser de l’équipement approprié, y compris des technologies numériques, pour recueillir et consigner des données de façon systématique et précise
  • Veiller à suivre les directives de sécurité et d’éthique dans le cadre de ses recherches
Traiter et analyser des données et de l’information
  • Traiter et analyser des données et de l’information
  • Découvrir son environnement immédiat et l’interpréter
  • Recourir aux perspectives et connaissances des peuples autochtones, aux autres modes d’acquisition des connaissances et aux connaissances locales comme sources d’information
  • Relever et analyser les régularités, les tendances et les rapprochements dans les données, y compris les relations entre les variables (dépendantes et indépendantes) et les incohérences
  • Tracer, analyser et interpréter des graphiques (y compris par interpolation et extrapolation), des modèles et des diagrammes
  • Appliquer ses connaissances des concepts scientifiques pour tirer des conclusions correspondant aux éléments de preuve
  • Analyser des relations de cause à effet
  • Évaluer
  • Évaluer ses méthodes et conditions expérimentales, notamment en déterminant des sources d’erreur ou d’incertitude et des variables de confusion, et en examinant d’autres explications et conclusions 
  • Décrire des moyens précis d’améliorer ses méthodes de recherche et la qualité des données recueillies
  • Évaluer la validité et les limites d’un modèle ou d’une analogie décrivant le phénomène étudié
  • Être au fait de la fragilité des hypothèses, remettre en question l’information fournie et déceler les idées reçues dans son propre travail ainsi que dans les sources secondaires 
  • Tenir compte de l’évolution du savoir attribuable au développement des outils et des technologies 
  • Établir des liens entre les explorations scientifiques et les possibilités de carrière en sciences
  • Faire preuve d’un scepticisme éclairé et appuyer la réalisation de ses propres recherches ainsi que l’évaluation des conclusions d’autres travaux de recherche sur les connaissances et les découvertes scientifiques 
  • Réfléchir aux conséquences sociales, éthiques et environnementales des résultats de ses propres recherches et d’autres travaux de recherche
  • Procéder à une analyse critique de l’information provenant de sources secondaires et évaluer les approches employées pour la résolution des problèmes
Appliquer et innover
  • Appliquer et innover
  • Contribuer au bien-être des membres de la communauté, à celui de la collectivité et de la planète, ainsi qu’à son propre bien-être, en faisant appel à des méthodes individuelles ou des approches axées sur la collaboration
  • Transférer l’apprentissage et le mettre en pratique dans de nouvelles situations
  • Générer et présenter des idées nouvelles ou perfectionnées dans le cadre d’une résolution de problèmes
  • Contribuer, par la recherche, à trouver des solutions à des problèmes locaux ou mondiaux
  • Réfléchir à l’apport des scientifiques en matière d’innovation
  • Communiquer
  • Élaborer des modèles concrets ou théoriques pour décrire un phénomène
  • Communiquer des idées scientifiques, des affirmations, de l’information, et peut-être suggérer un plan d’action pour un objectif et un auditoire précis, en développant des arguments fondés sur des faits et en employant des conventions, des représentations et un langage scientifiques adéquats
  • Exprimer et approfondir une variété d’expériences, de perspectives et d’interprétations du monde par rapport au « lieu »
Curricular Competencies Elaborations FR: 
  • Poser des questions et faire des prédictions :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pourrait-on déterminer si un trait a été transmis génétiquement?
      • Pourquoi différentes substances demandent-elles des quantités différentes d’énergie pour réagir?
      • Pourquoi certaines montagnes russes sont-elles plus rapides que d’autres?
      • Comment pourrait-on déterminer l’âge de l’Univers?
  • Planifier et exécuter :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pourrait-on obtenir des données génétiques pour l’étude de certains traits?
      • Quels outils permettent de mesurer l’énergie absorbée ou libérée lors d’une réaction chimique?
      • Comment pourrait-on concevoir des montagnes russes qui permettraient de tester une variable?
      • Quels critères pourrait-on utiliser pour la sélection des instruments les plus adéquats à la réalisation de divers travaux de recherche en astronomie? 
  • Traiter et analyser des données et de l’information :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pourrait-on mettre en pratique les lois de la génétique pour prédire les traits des descendants?
      • Comment pourrait-on comparer, à l’aide de graphiques, le pH de différentes substances?
      • Quelles variables influencent la vitesse des montagnes russes?
      • Comment pourrait-on utiliser diverses sources de données pour appuyer des théories ou des conclusions au sujet de l’Univers?
  • Perspectives et connaissances des peuples autochtones :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment les peuples autochtones ont-ils bénéficié de la diversité des plantes de votre région?
      • Comment les peuples autochtones préparent-ils les médicaments traditionnels dans votre région?
      • Comment déterminer en toute sécurité l’efficacité d’un médicament traditionnel?
      • Comment les médicaments traditionnels voués à différentes utilisations sont-ils préparés?
      • Comment concevriez-vous un jardin pour votre école qui comporterait des plantes locales et tiendrait compte d’une sélection adéquate de plantes? 
  • Modes d’acquisition des connaissances : Les « modes d’acquisition des connaissances » sont les croyances sur la nature des connaissances que chacun possède. Ces croyances peuvent être autochtones, liées au sexe, propres à un sujet ou une discipline, culturelles, innées ou intuitives.
  • Évaluer :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment déterminer la probabilité qu’un individu hérite d’un trait génétique particulier?
      • Comment réduire la marge d’erreur lorsqu’on mesure le transfert d’énergie qui se produit au cours d’une réaction?
      • Quels facteurs doit-on modifier pour accroître la vitesse des montagnes russes? Est-il nécessaire d’accroître leur vitesse?
      • À l’aide de diverses sources, comment pouvez-vous relever les idées reçues et les hypothèses qui sous-tendent des recherches en astronomie?
  • Appliquer et innover :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pouvez-vous utiliser vos connaissances sur la génétique pour concevoir un jeu ou une activité qui aiderait d’autres élèves à comprendre l’hérédité?
      • Comment élaborer un plan d’intervention d’urgence en cas de déversement de substances chimiques dans la région?
      • Comment concevoir un wagon de montagnes russes qui offrirait un minimum de friction?
      • Comment les nouvelles technologies sont-elles utilisées pour pousser plus loin l’exploration humaine dans l’espace?
  • Communiquer :
    • Questions pour appuyer la réflexion de l’élève :
      • Comment pourriez-vous vous préparer pour un débat sur les avantages et les inconvénients des organismes génétiquement modifiés?
      • Comment présenter les effets d’un déversement d’eaux usées industrielles dans un écosystème aquatique à divers intervenants?
      • Comment faire la mise en marché d’un concept de montagnes russes en se fondant sur des éléments de preuve scientifique?
      • Comment pouvez-vous créer un modèle qui communique clairement vos connaissances sur l’Univers?
    • « Lieu » : Le lieu est tout environnement, localité ou contexte avec lesquels une personne interagit pour apprendre, se créer des souvenirs, réfléchir sur l’histoire, établir un contact avec la culture et forger son identité. Le lien entre l’individu et le lieu est un concept fondamental dans l’interprétation du monde des peuples autochtones.
  • La structure et la fonction de l’ADN
  • Les principes de l’hérédité
  • Les mécanismes de la diversité des organismes vivants :
    • les mutations et leur incidence sur l’évolution
    • la sélection naturelle et la sélection artificielle
  • Les applications de la génétique et les considérations éthiques
  • Le réarrangement des atomes au cours des réactions chimiques
  • La chimie des réactions acide-base
  • La loi de la conservation de la masse
  • Les transferts d’énergie durant les réactions chimiques
  • Les applications pratiques et les répercussions des processus chimiques, y compris les connaissances des peuples autochtones
  • L’énergie nucléaire et la radiation
  • La Loi de la conservation de l’énergie
  • L’énergie potentielle et énergie cinétique
  • La transformation de l’énergie
  • Les répercussions de la transformation de l’énergie, à l’échelle locale et mondiale, résultant des technologies
  • La formation de l’Univers :
    • la théorie du big bang
    • l’évolution des composantes de l’Univers
  • Les données astronomiques et les méthodes de collecte des données
content elaborations fr: 
  • La structure et la fonction de l’ADN :
    • les gènes et les chromosomes
    • l’expression génique
    • les interactions entre les gènes et l’environnement
  • Les principes de l’hérédité : La génétique mendélienne, l’échiquier de Punnett, la dominance complète, la codominance, la dominance incomplète, les traits liés au sexe, la génétique humaine
  • mutations :
    • les conséquences positives, négatives et neutres
    • les agents mutagènes et cancérogènes
  • sélection naturelle :
    • la radiation évolutive
    • la pression sélective (p. ex.  l’adaptation et l’extinction, les espèces envahissantes)
    • les adaptations
    • les extinctions
  • sélection artificielle :
    • en agriculture (p. ex.  la monoculture, la polyculture, la viabilité alimentaire)
    • l’élevage des animaux, la sélection des plantes
  • Les applications de la génétique : La génomique, les OGM, la thérapie génique, le clonage, les cellules souches, les technologies de procréation, les espèces, la population et les écosystèmes, les sciences judiciaires, le génie génétique
  • Les considérations éthiques : Les incidences de la génétique moderne sur la santé, l’environnement, la société et la politique
  • réactions chimiques : La synthèse, la décomposition, la substitution simple et double, la combustion, l’oxydation, la neutralisation
  • Les transferts d’énergie :
    • les réactions exothermique et endothermique
    • l’énergie d’activation
  • Les applications pratiques et les répercussions des processus chimiques : Les précautions visant l’utilisation de substances chimiques à la maison (p. ex.  l’ammoniaque et l’eau de Javel), la combustion (p. ex.  les feux de forêt, le triangle du feu, la température d’inflammation, le point d’allumage, la concentration d’oxygène), la chimie des polymères, les semi-conducteurs, l’extraction des ressources (p. ex.  le minerai, la fracturation), la chimie des pâtes et papiers, la chimie alimentaire, la corrosion et la prévention, le tannage, les médicaments traditionnels, la phytochimie, les produits pharmaceutiques, la remédiation environnementale, la qualité de l’eau, le nettoyage des déversements de pétrole
  • énergie nucléaire :
    • la fission et la fusion
    • les technologies nucléaires et leurs répercussions (p. ex.  l’énergie nucléaire, les isotopes médicaux, les lits de bronzage, la radiographie dentaire, l’irradiation des aliments, la datation isotopique)
    • les répercussions positives et négatives sur l’environnement, la santé, l’économie
  • radiation :
    • ionisante et non ionisante
    • alpha, bêta et gamma
  • énergie potentielle : L’énergie emmagasinée (p. ex.  gravitationnelle Ep = mgh)
  • énergie cinétique : L’énergie du mouvement (p. ex   translationnelle Ec = 1/2 mv2)  
  • La transformation de l’énergie :
    • les transferts d’énergie dans des systèmes ouverts et fermés
    • la chaleur (Q = mc∆ T)
  • Les répercussions de la transformation de l’énergie : La pollution, la destruction d’habitats, la production de dioxyde de carbone
  • L’évolution des composantes de l’Univers : Les transformations de l’énergie, de la matière et des forces fondamentales
  • Les données astronomiques et les méthodes de collecte des données : Des données sont recueillies et analysées, et elles constituent les éléments probants qui permettent d’élaborer des théories concernant l’Univers (p. ex.  les radiotélescopes, le fond cosmique de micro-ondes, le décalage vers le rouge ou le bleu [effet Doppler], le rover martien, SNOLAB, la station spatiale internationale, le bras canadien et le bras Dextre).
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