Les leçons de biologie forment à un mode de pensée et de travail scientifique et conduisent à une compréhension plus approfondie des formes et des processus du vivant, des bases de la biologie moléculaire aux écosystèmes et à la biosphère. Le travail pratique et expérimental, ainsi que les connaissances acquises par ce biais jouent un rôle important. Dans une interaction respectueuse et responsable avec la diversité des organismes vivants et des écosystèmes, la curiosité et la joie de la découverte seront éveillées et développées.

L’enseignement de la biologie aide à considérer l’homme et son environnement comme faisant partie d’un processus évolutif, ainsi qu’à appréhender les interactions au sein des communautés biotiques et les effets des interventions humaines sur ces dernières. Il apporte ainsi une contribution importante au développement de la responsabilité individuelle. Il favorise la compréhension des données scientifiques grâce notamment aux connaissances émanant de l’histoire de la biologie, mais il met aussi en évidence les limites de l’acquisition des connaissances scientifiques, permettant ainsi une approche différenciée des questions écologiques, sanitaires et sociales.

Les leçons de biologie stimulent la réflexion interdisciplinaire et la pensée en réseau car elles font appel à des connaissances de différentes disciplines, telles que la chimie, la physique, les mathématiques et le français. Elles aident à identifier et appréhender des questions de société actuelles et fournissent les bases permettant d’apprendre à évaluer les risques et d’envisager des alternatives. Enfin, elles favorisent l’ouverture d’esprit et la capacité de penser de manière critique et de juger de manière autonome.

L’enseignement de la biologie favorise fondamentalement une perception plus consciente de la nature, de sa complexité et de ses transformations.

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• d’observer attentivement, de décrire et de comparer avec précision (compétences linguistiques générales, pensée analytique) ;

• de s’exprimer de manière précise, tant oralement que par écrit (compétences linguistiques générales) ;

• de planifier et de mener des expériences de collecte de données de manière autonome (stratégie de planification, NUM) ;

• de représenter, d’analyser et d’interpréter des données (pensée analytique, pensée déductive, pensée critique, NUM) ;

• d’analyser les erreurs et d’élaborer des solutions alternatives (pensée analytique, pensée déductive, pensée critique) ;

• de manipuler le matériel et de traiter celui-ci ainsi que tout être vivant avec précaution (compétence normative) ;

• de travailler précisément et de manière concentrée sur de longues périodes (discipline personnelle, persévérance).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• de se considérer soi-même et l’espèce humaine comme faisant partie de la nature et prendre en compte les cycles de la nature dans leur propre réflexion (compétence normative) ;

• d’identifier les répercussions de leurs actions sur eux-mêmes et sur l’environnement et d’en tirer les conséquences (attention portée à la santé, compétence normative) ;

• d’avoir du respect pour la nature (compétence normative) ;

• de faire preuve de curiosité et d’émerveillement (curiosité) ;

• d’introduire de la créativité dans la pensée et le travail scientifique (créativité) ;

• de gérer les échecs (résilience).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables

• de se traiter mutuellement avec respect lors de discussions techniques controversées et d’argumenter de manière constructive (capacité de dialogue, capacité de coordination).

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• de formuler des observations, des résultats et des conclusions en utilisant un langage approprié

• de comprendre, d’analyser et de restituer des textes scientifiques de manière compréhensible

• d’utiliser le langage technique de manière adéquate ;

• de formuler des faits avec précision, tant oralement que par écrit.

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

• de convertir les données mesurées en graphiques;

• d’analyser et d’interpréter des données quantitatives;

• d’utiliser des proportions pour les calculs;

• d'appliquer la notation scientifique

Les cours de biologie permettent aux élèves de découvrir et de pratiquer les méthodes de travail de base des sciences naturelles. Cela inclut la formulation de questions et d'hypothèses, la planification et la réalisation d'expériences, ainsi que l'évaluation et l'interprétation des données.

Les élèves apprennent à remettre en question de manière critique les résultats scientifiques et à distinguer entre observation et collecte de données, interprétation et conclusion.

Ils sont familiers avec les principes fondamentaux de l'honnêteté scientifique, en particulier la gestion correcte des sources, la distinction entre sa propre prestation et une contribution externe.

Ils sont conscients de l'importance du processus de connaissance scientifique (empirique) et peuvent le distinguer des mythes conspirationnistes, des théories du complot et de ce qu'on appelle les « faits alternatifs ».

Dans le cadre de la branche MINT, l’enseignement de la biologie approfondit et met en application la démarche scientifique à travers l’étude de problématiques concrètes, souvent interdisciplinaires et en lien avec des enjeux sociétaux actuels (p. ex. santé, environnement, biotechnologies). Les élèves sont amenés à développer leur capacité à formuler des questions complexes, à élaborer des modèles explicatifs, à concevoir des démarches expérimentales adaptées à des situations réelles et à exploiter des données issues de sources variées.

Les cours de biologie encouragent l'utilisation appropriée des outils numériques pour la recherche d’informations, la collecte de données, l’analyse et l’interprétation de résultats.

Les élèves apprennent à utiliser les médias numériques et les systèmes basés sur l'IA de manière réfléchie comme outils d'aide. Ils apprennent à examiner les résultats de manière critique et à reconnaître les erreurs et distorsions possibles de l’IA.

Ils sont sensibilisés à l'utilisation responsable des outils numériques, notamment en ce qui concerne la protection des données, les droits d'auteur et la transparence.

En lien avec la chimie, la biologie permet de comprendre les processus moléculaires comme les réactions enzymatiques, le métabolisme, les étapes du traitement de l’information génétique. En lien avec la physique, elle éclaire des phénomènes comme les transferts d’énergie, la diffusion ou les flux de matière et d’énergie dans les organismes. Cette complémentarité renforce la compréhension globale des phénomènes naturels.

La biologie est également en interaction avec les sciences humaines et sociales. Les questions de santé publique ou de démographie ou les enjeux liés à l’environnement font le lien avec la géographie et l’économie. Les avancées en biotechnologies, en génétique ou en médecine posent des questions fondamentales sur les limites de l’intervention humaine et la notion de vivant et sont en lien avec le cours de philosophie.

Dans la branche MINT, la biologie est abordée de manière interdisciplinaire à partir de problématiques concrètes. Elle mobilise des apports de la chimie, de la physique, des mathématiques et de l’informatique, notamment pour analyser et modéliser des systèmes biologiques.

Les élèves mettent les connaissances de différents domaines de la biologie (p.ex. santé, environnement, biotechnologie) en relation avec des enjeux sociétaux et développent une compréhension globale et critique des phénomènes.

Les cours de biologie permettent de comprendre les interactions complexes entre différents acteurs (êtres vivants, activités humaines et environnement).

Ils apportent des connaissances scientifiques fondamentales sur les écosystèmes, la biodiversité et les cycles naturels (p.ex. cycle du carbone, cycle de l’eau). Ces notions permettent aux élèves de saisir les conséquences des actions humaines, comme le changement climatique, la déforestation ou la perte de biodiversité. Cette compréhension est indispensable pour adopter une vision globale du développement durable et inciter à des modes de vie plus durables.

Dans la branche MINT, la biologie aborde le développement durable à partir de problématiques concrètes. Les élèves mobilisent leurs connaissances pour analyser des situations complexes et en évaluer les impacts. Les élèves développent ainsi une vision globale et critique des enjeux et sont encouragés à adopter des comportements responsables et éclairés face aux défis environnementaux.

En cours de biologie, les élèves acquièrent des connaissances qui leur permettent de comprendre des débats de société actuels, participer aux discussions publiques et prendre des décisions éclairées.

La biologie sensibilise à la responsabilité individuelle et collective. En comprenant les impacts de leurs comportements sur la santé (personnelle et publique) ou sur l’environnement, les élèves prennent conscience de leur rôle en tant que membres d’une collectivité. Cela renforce des valeurs comme la solidarité, le respect des autres et la prise en compte du bien commun.

L’enseignement de la biologie sensibilise aux enjeux éthiques et sociétaux liés aux avancées scientifiques (p.ex. clonage, médecine prédictive, manipulations génétiques). Ces sujets invitent les élèves à réfléchir aux valeurs qui fondent la société et à construire leur propre position en tant que citoyens.

Dans la branche MINT, la biologie aborde des questions de société actuelles à partir de problématiques concrètes (p. ex. santé publique, biotechnologies, pandémies). Les élèves analysent ces problématiques à l’aide de la démarche scientifique et développent leur capacité à prendre des décisions réfléchies. Les dimensions éthiques, sociales et politiques y sont intégrées. Les élèves réfléchissent aux implications des avancées scientifiques et à leurs responsabilités individuelles et collectives.

Les cours de biologie associent l'apprentissage par l'expérimentation, les concepts, la théorie, les travaux pratiques et les applications.

La biologie étant une science expérimentale, les travaux pratiques revêtent une importance capitale. Ils permettent de mettre en œuvre la démarche scientifique. Les élèves proposent des hypothèses, réalisent des expériences, observent des phénomènes biologiques, collectent et analysent les données et en tirent des conclusions fondées.

Le travail des élèves en laboratoire revêt une grande importance. Les travaux pratiques se déroulent par demi-classes afin de garantir une exécution et une analyse des données correcte et de respecter les règles de sécurité.

En plus des travaux pratiques, l'enseignement de la biologie peut recourir à des formats d'enseignement et d'apprentissage spécifiques à la discipline :

• l’observation du vivant qui implique souvent un contact direct avec des organismes ou des milieux naturels. Cela peut prendre la forme de sorties de terrain, d’études d’écosystèmes ou d’observations prolongées (croissance, comportements). Ce rapport direct au réel est fondamental pour comprendre la complexité et la variabilité du vivant

• l’analyse de données biologiques : les élèves récoltent et/ou analysent des résultats expérimentaux, des graphiques, des tableaux ou d’articles scientifiques simplifiés. Cela les amène à interpréter des données, à identifier des tendances et à tirer des conclusions, en lien avec la démarche scientifique

• la modélisation du vivant, permettant de représenter des structures ou des processus complexes (cellule, ADN, écosystèmes) à l’aide de schémas, de modèles ou d’outils numériques

• des études de cas ancrées dans le réel, notamment en lien avec la santé, l’environnement ou les biotechnologies

• des formes d'apprentissage coopératif et des travaux de groupe.

Les outils numériques peuvent être utilisés pour la recherche, la collecte de données, l’analyse et la présentation des résultats. Leur utilisation d’outils numériques et de l’IA s’effectue de manière réfléchie et transparente.

Dans la branche MINT, l’enseignement de la biologie privilégie une approche appliquée et contextualisée, en lien avec des problématiques concrètes issues de la vie quotidienne, des technologies et de la société. Des formats d'apprentissage pratiques et par projet peuvent être mis en œuvre. Selon l'équipement et les possibilités organisationnelles des écoles, des travaux pratiques sont également être dispensés.

L'évaluation en biologie s'appuie sur les compétences disciplinaires et transversales définies dans le programme. Elle prend en compte les connaissances, les aptitudes et les attitudes.

 Les évaluations peuvent porter sur les points suivants :

• la compréhension des concepts biologiques

• la capacité d’analyse et d’interprétation de données

• l'utilisation correcte de la terminologie

• la réalisation de travaux expérimentaux avec rigueur et assurance.

 Différentes formes d'évaluation peuvent être utilisées, par exemple :

• des examens écrits, oraux et pratiques

• des rapports de laboratoire ou des journaux de laboratoire

• l’analyse et l'interprétation de données expérimentales.

 Dans le cadre des travaux pratiques, le processus de travail et la rigueur peuvent être pris en compte.

Les questions d’évaluation ne visent pas seulement à restituer des connaissances, mais également à analyser, justifier, appliquer et réfléchir aux relations entre les concepts biologiques et aux phénomènes du vivant.

Dans les travaux écrits, l'honnêteté scientifique doit être respectée. Les sources doivent être correctement citées ; l'utilisation d'outils numériques et de l'IA doit améliorer la qualité technique, être compréhensible et transparente.