Objectifs
À la fin de cette activité, la personne étudiante sera en mesure : d’établir les liens entre les notions fondamentales des mathématiques, de la chimie et de la physique et les grands principes organisateurs en écologie; de modéliser des dynamiques écologiques simples (populations, flux de matière) en appliquant des outils mathématiques et stœchiométriques; d’analyser la dimension énergétique des systèmes vivants en contextualisant les lois de la thermodynamique et les principes des transformations chimiques; de résoudre des problèmes écosystémiques complexes par l'intégration de concepts issus de disciplines multiples; et d’évaluer la pertinence des modèles scientifiques pour expliquer des phénomènes naturels observés.
Contenu
Modélisation mathématique et analyse de données en écologie : fonctions, proportionnalité, taux de variation. Stœchiométrie et concentration : la mole, les rapports molaires, les nutriments limitants et la qualité de la matière organique. Cinématique et dynamique en contexte écologique (chaînes trophiques) : forces, mouvement et coût énergétique. Bilans énergétiques et transformations chimiques : enthalpie, équilibre chimique et vitesse de réaction dans les systèmes vivants. Application des lois des gaz et des fluides aux processus physiologiques et environnementaux. Approche pédagogique : ce cours s'appuie sur une approche d'apprentissage par problèmes (APP) qui place la personne étudiante au cœur de sa formation en le mobilisant activement dans la résolution de situations complexes. Cette méthode est enrichie par des séances de discussion visant à confronter les concepts scientifiques avec la réalité sociale, soulignant ainsi que l'activité humaine est en interaction avec les dynamiques écologiques. Pour assurer une maîtrise solide des connaissances, le cours comprend également des ateliers de consolidation des notions fondamentales. Finalement, l'apprentissage est ancré dans la pratique par des laboratoires et des sorties sur le terrain obligatoires.