Sciences de la nature

Sciences de la nature

Consultez le Cahier de programme (pdf) ou le Guide des choix de cours 2016-2017

L'environnement qui attend le futur diplômé en sciences évolue à une vitesse effrénée. Non seulement les scientifiques font reculer de plus en plus vite les frontières de la connaissance, mais les nouvelles technologies transforment le monde avec une rapidité inégalée.

Le laser, la résonance magnétique nucléaire, les radiations ionisantes, pour ne nommer que ces phénomènes physiques, se sont transformés en quelques années de simples curiosités scientifiques en outils quotidiens de diagnostics et de traitements médicaux. Les interactions entre la chimie organique et la biologie ont donné naissance, entre autres, au génie génétique.

Le scientifique actuel doit se former pour affronter des problèmes de plus en plus complexes. Il doit pouvoir maîtriser les nouvelles technologies et en prévoir les impacts; il doit acquérir une vision intégrée du monde. Enfin, il doit apprendre à apprendre afin de maintenir à jour les connaissances de sa propre spécialité.

Au Collège André-Grasset, une équipe d'enseignants de toutes les disciplines a travaillé à élaborer un programme qui favorise cette intégration des savoirs et cette interdisciplinarité. Le programme Sciences de la nature vise à donner aux étudiants une formation équilibrée, intégrant les composantes de base d'une formation scientifique cohérente et d'une formation générale rigoureuses, permettant de poursuivre des études universitaires en sciences pures, en sciences appliquées ou en sciences de la santé.

Pour ce faire, les enseignants travaillent en collégialité afin de créer des projets intégrateurs stimulants branchés sur la réalité et les carrières scientifiques (Biodôme, camion de pompiers, diabète, catapulte, fusée, projet multidisciplinaire en biochimie inspiré du film District 9, etc.). Dans le but de développer l’autonomie nécessaire aux études universitaires, diverses méthodes pédagogiques sont employées pour stimuler les étudiants telles que la pédagogie active, l’approche par problèmes, les travaux dirigés, les tests de concepts sans oublier les cours traditionnels, toujours avec l’usage de l’ordinateur en toile de fond! Les enseignants sauront vous accompagner et vous aider dans ce voyage, qui est sans doute exigeant, mais aussi stimulant et passionnant.

Tous les étudiants en Sciences de la nature suivent les mêmes cours durant leur première année au collège (Tronc commun). Ensuite, ils choisissent de poursuivre leur deuxième année dans le profil des Sciences pures et appliquées ou des Sciences de la santé et de la vie. Dans ce contexte, le programme Sciences de la nature du Collège André-Grasset offre, en plus des cours de formation générale et complémentaire, les cours suivants (formation spécifique) :

1re année

Session 1

  • Calcul différentiel
  • Chimie générale : la matière
  • Mécanique OU Évolution et diversité du vivant 
  • Calcul intégral
  • Chimie des solutions
  • Évolution et diversité du vivant OU Mécanique

En deuxième année, vous devrez choisir entre deux profils:

Sciences de la santé et de la vie

Davantage axé sur la biologie et la chimie.

Ce profil s'adresse aux étudiants intéressés par des orientations universitaires comme la biochimie, la médecine, la nutrition, l’orthophonie, la pharmacie et les sciences infirmières. 

  • Chimie organique I
  • Électricité et magnétisme
  • Fonctions du vivant
  • Algèbre linéaire et géométrie vectorielle
  • Chimie organique II
  • Ondes et physique moderne
  • Intégration des sciences : biologie - chimie et Épreuve synthèse de programme (ÉSP)

Principales orientations universitaires

  • Audiologie
  • Biochimie
  • Biochimie de la santé
  • Biochimie et médecine nucléaire
  • Biologie
  • Biologie médicale
  • Chimie
  • Chiropratique
  • Diététique
  • Droit et sciences de la vie
  • Écologie
  • Ergothérapie
  • Kinésiologie
  • Médecine
  • Médecine dentaire
  • Médecine vétérinaire
  • Microbiologie et immunologie
  • Nutrition
  • Optométrie
  • Orthophonie
  • Pharmacie
  • Pharmacologie
  • Physiothérapie
  • Podiatrie
  • Pratique sage-femme
  • Sciences biomédicales
  • Sciences biopharmaceutiques
  • Sciences infirmières, etc.

Sciences pures et appliquées

Davantage axé sur la physique et les mathématiques.

Ce profil s'adresse aux étudiants intéressés par des orientations universitaires comme l’actuariat, l’architecture paysagiste, l’informatique, les mathématiques, la physique et les sciences appliquées (génie). 

Session 3

Formation spécifique

  • Algèbre linéaire et géométrie vectorielle
  • Électricité et magnétisme
  • Informatique : programmation
  • 1 cours au choix parmi les suivants :
  • Astrophysique ou
  • Chimie organique I ou
  • Probabilités et statistiques

Session 4

Formation spécifique

  • Calcul différentiel et intégral avancé
  • Ondes et physique moderne
  • Intégration des sciences : mathématiques - physique et Épreuve synthèse de programme (ÉSP)

Principales orientations universitaires

  • Actuariat
  • Agronomie
  • Agroéconomie
  • Aménagement et environnement forestiers
  • Architecture
  • Biotechnologies
  • Bioinformatique
  • Biophysique
  • Chimie (profil criminalistique)
  • Conception de jeux vidéo
  • Design industriel
  • Design de l’environnement
  • Droit biotechnologie
  • Droit et sciences de la vie
  • Enseignement des sciences et des mathématiques au secondaire
  • Environnement
  • Foresterie
  • Géologie
  • Informatique
  • Ingénierie (aérospatial, biomédical, civil, des mines, électrique, industriel, informatique, mécanique, etc.)
  • Imagerie et médias numériques
  • Mathématiques
  • Météorologie
  • Opérations forestières
  • Physique
  • Sciences géomatiques
  • Sciences de l’activité physique
  • Sciences de la Terre et de l'atmosphère
  • Sciences et technologie des aliments
  • Statistiques, etc.

Particularités en sciences

Au Collège André-Grasset, l'étudiant est constamment stimulé. Nous mettons beaucoup d’énergie afin que votre séjour parmi nous soit des plus enrichissants. Au début de votre première session, vous aurez une activité d’accueil avec un rallye scientifique afin de tisser des liens avec les étudiants que vous allez côtoyer durant vos deux années au Collège. Puis, à la fin de votre programme, les professeurs de sciences souligneront votre séjour parmi nous en organisant une fête haute en couleur.

Deux conférences scientifiques sont offertes à chaque session par des conférenciers chevronnés et reconnus.

Exemples de conférences déjà présentées :

  • La chimie de l’amour avec Normand Voyer de l’Université Laval
  • La vulgarisation scientifique, c’est génial !avec M. Martin Carli
  • La chimie alimentaire avec M. Robert Simpson de l’Institut de tourisme et d’hôtellerie du Québec
  • Terre cherche autre terre avec M. Robert Lamontagne de l’Universtié de Montréal
  • La magie de la chimie avec le Dr. Ariel Fenster de l'Université McGill.
  • L'activité physique, un antistress vital pour la fonction cardiaque avec le Dr Michel White de l'Institut de cardiologie de Montréal.
  • Au début septembre, une sortie à l'observatoire du Mont-Mégantic en soirée.
  • À la fin novembre, une sortie à la centrale hydroélectrique de Beauharnois dans le cadre du cours de physique Électricité et magnétisme.
  • Immersion dans le monde interdisciplinaire de l'océanographie avec un voyage scientifique de 5 jours à Rimouski en collaboration avec l’Université du Québec à Rimouski (UQAR) et l'ISMER (Institut des sciences de la mer).
  • Exploration des sciences à Hawaii avec un voyage de 9 jours. Les étudiants ont l’opportunité de visiter de près des volcans, un centre d’observation astronomique et une plantation Dole. Et après ces découvertes, ils pourront même profiter du soleil sur une des magnifiques plages de l’endroit.

Un journal hebdomadaire à l’intention des étudiants de sciences qui traite d’actualité scientifique est publié par les professeurs de sciences et de mathématiques du Collège. Les étudiants peuvent également contribuer à la rédaction d’articles s’ils le désirent.

Les mathématiques et la technologie au Collège André-Grasset

L’informatique occupe une place grandissante en mathématiques et en sciences. Les ordinateurs, vu leur phénoménale capacité de calcul, jouent pour le mathématicien le même rôle que le laboratoire pour le chimiste : ils permettent de tester des hypothèses, de trouver des pistes de recherche, d’illustrer des résultats.

Dans ce sens, tous les élèves du programme de sciences de la nature sont initiés, par l’entremise des cours de mathématiques, au logiciel de calcul formel Maple. Pour tous ceux et celles qui poursuivent leurs études en sciences pures ou appliquées à l’université, cette compétence informatique représente un atout de taille !

Calcul différentiel

Le cours de mathématiques suivi en première session par tous les élèves du programme de sciences de la nature est le cours de calcul différentiel. La notion de dérivée, qui est au centre du cours, permet d’étudier le comportement d’une fonction. Concrètement, elle peut servir à étudier la croissance d’une culture de bactéries, la variation de la bourse de New York, l’intensité du courant électrique dans un circuit et l’évolution d’un écosystème suite à l’introduction de certains changements. Une entreprise peut l’utiliser pour calculer le profit maximal qu’elle peut retirer de la production d’un bien, un artilleur pour trouver la portée d’un canon, un ingénieur pour déterminer le trafic automobile maximal que peut supporter un pont.

Au Collège André-Grasset, le cours de calcul différentiel tire sa force de l’équilibre entre la clarté des concepts, la rigueur dans l’argumentation, des applications concrètes et l’utilisation de la technologie. Le défi est grand, mais combien stimulant!

Pour apprécier ce défi à sa juste valeur, il importe de bien maîtriser les notions apprises au secondaire. De toutes ces notions, on s’entend pour dire que l’algèbre est la plus fondamentale. Dans ce sens, pour faciliter la transition avec le secondaire, les enseignant(e)s du département ont mis en place plusieurs mesures.

Calcul intégral

Le cours de calcul intégral fait suite au cours de calcul différentiel, qui lui est préalable. Le concept de dérivée, au cœur du calcul différentiel, permet d’étudier le rythme auquel les choses changent. Pour sa part, le calcul intégral permet, connaissant le rythme auquel une variable change par rapport à une autre, de trouver la relation entre ces variables. Il s’agit donc du passage inverse.

Une mesure d’aide NYB-911 est également offerte dans le cours de calcul intégral.

Algèbre linéaire et géométrie vectorielle

Ce cours est suivi en troisième session par les élèves du profil « sciences pures et appliquées » et en quatrième session par les élèves du profil « sciences de la santé et de la vie ». Ce cours est l’occasion de rencontrer des nouveaux objets mathématiques : les matrices et les vecteurs, dont l’étude permet entre autres de résoudre des systèmes d’équations linéaires et de représenter des objets dans l’espace.

Probabilités et statistiques

Offert de façon optionnelle aux élèves du profil « sciences pures et appliquées », ce cours jette les bases de l’analyse combinatoire, des lois de probabilités et de l’inférence statistique, toutes des notions fort utiles pour la poursuite d’études universitaires en ingénierie, en actuariat, en mathématiques, en informatique, etc.

Calcul avancé

Ce cours de quatrième session est suivi par tous les élèves du profil « sciences pures et appliquées ». Il fait suite aux cours de calcul différentiel et de calcul intégral, qui ont fourni les outils pour analyser les fonctions à une variable. Pour sa part, le cours de calcul avancé se consacre à l’étude des fonctions à plusieurs variables à partir de situations concrètes observées dans la nature (phénomènes physiques, biologiques ou chimiques) ou au sein de l’activité humaine.

Reconnaissance universitaire 

Avantage intéressant : l’École Polytechnique crédite le cours de calcul avancé en première session aux élèves du Collège André-Grasset qui ont obtenu une note finale supérieure ou égale à 75% dans ce cours. À la faculté de génie de l’Université McGill, le cours est crédité conditionnellement à la réussite d’un examen.

  • À travers vos laboratoires de sciences, vous ferez certaines acquisitions à l’aide de capteurs et vous traiterez les données avec des interfaces (DataStudio et LoggerPro).
  • Dans vos cours de chimie, vous utiliserez un logiciel de visualisation moléculaire pour faciliter votre perception spatiale.
  • En sciences pures et appliquées, vous apprendrez la base de la programmation à l’aide du langage de programmation structuré et moderne PYTHON.

Concours scientifiques

Les professeurs encouragent et encadrent les étudiants souhaitant participer à différents concours en chimie et en physique, comme le Défi ouvert canadien de mathématiques, concours Euclide, défi Science, on tourne!, concours Pontpop (ÉTS) et Déplace de l’air à Poly, etc.

Chaque année, en mathématiques, il y a la possibilité de participer à plusieurs concours pour tous ceux et celles qui veulent se mettre au défi :

  • Défi ouvert canadien de mathématiques
  • Concours canadien de mathématiques de niveau supérieur
  • Championnat international des jeux mathématiques et logiques
  • Concours de l’Association mathématique du Québec
  • Concours américain AMC-12
  • Concours Euclide de l’Université Waterloo

Une préparation aux concours est offerte aux étudiants qui le désirent. Des récompenses sont remises aux gagnants locaux.

Au-delà des cours, le département de mathématiques est omniprésent dans le milieu de vie grasséen.

Journée Pi

Le 14 mars (3/14), tout le monde se réunit pour célébrer le nombre Pi ! Récitation de décimales, prestations chantées, rébus et énigmes, concours de photographies, quiz et dégustation de biscuits en forme de Pi meublent les festivités. L’an dernier, plus de 400 décimales ont été mémorisées par le gagnant de la récitation ! Il s’agissait d’un record. Saurez-vous le battre ?

Structure particulière de l’horaire

La durée des cours de sciences (biologie, chimie et physique) et de mathématiques est de 5 h par semaine. La structure que nous utilisons pour les dispenser est de 2 périodes de 75 minutes et d’une autre de 100 minutes pour effectuer des laboratoires ou des exercices.

Aide et support

  • Les examens sont répartis durant la session afin de ne pas surcharger les étudiants. 
  • Un centre d’études en Sciences de la nature permet aux étudiants de travailler et d’échanger entre eux.
  • Un service de tutorat par les pairs assure une relation d'aide dynamique et organisée entre les étudiants
  • Soutien spécifique aux étudiants en difficulté dans les cours de première année.
  • Chimie et physique : groupes d'aide à la réussite animés par des professeurs de chimie et de physique.
  • Mathématiques 911 : Tout au long de leur cheminement mathématique, des mesures d’aide à la réussite sont offertes aux élèves de sciences de la nature au Collège André-Grasset. Plusieurs d’entre elles concernent la première session car il s’agit d’un moment charnière. En voici un résumé.
  • Une mise à niveau intensive de 15 heures offerte à tous les élèves intéressés se déroulant la semaine précédant le début de la session d'automne (3 heures par jour).
  • La mesure d’aide NYA-911 grâce à laquelle les étudiants éprouvant des difficultés dans le cours de calcul différentiel bénéficient de 2 heures supplémentaires par semaine avec un enseignant.
  • Des capsules et des exercices de rappels inspirés de questionnaires diagnostiques durant les premiers cours de la session.
  • Des évaluations formatives pour bien préparer les élèves aux examens intras et à l’examen final.

Orientation

  • Journée carrière : Une occasion pour les étudiants de rencontrer les représentants des universités québécoises et de quelques universités canadiennes à Grasset
  • Future ingénieure : Un programme de parrainage entre Grasset et l'École Polytechnique qui permet aux filles de véritablement découvrir les métiers de l'ingénierie en passant une journée complète avec un(e) ingénieur(e) de leur choix : http://www.chairemm.polymtl.ca/etudiantes/future_ing_ceg.php
  • Journée Génie de l’école Polytechnique : Des étudiants des 12 programmes de génie se déplacent à Grasset pour faire découvrir la carrière d’ingénieur et ses différentes spécialités. Vous avez l’occasion de découvrir leurs projets scolaires, tous plus impressionnants les uns que les autres. C’est l’occasion rêvée d’échanger avec des étudiants qui partagent une passion commune : le génie! Des représentants de la Polytechnique ainsi que des anciens de Grasset sont également disponibles pour répondre aux questions.
  • Témoignages d’étudiants en médecine : Des anciens de Grasset, étudiants en médecine, viennent au Collège pour témoigner de leurs études en médecine et répondre aux questions des étudiants.
  • Chimie 504
  • Physique 504
  • Mathématiques 064506 (Technico-sciences) ou 065506 (Sciences naturelles)