CARNET DE BORD - editionsdidier.com · La Terre, une planète active Quelles sont les particularités de la Terre au sein du système solaire ? Exploitation des documents 1. Positionner

CARNET DE BORD

Conc

eptio

n co

uver

ture

: M

assi

mo

Mio

laCo

ncep

tion

inté

rieur

e : L

a pa

paye

ver

te

CHAPITRE 1UNITÉ

1 La Terre, une planète activeQuelles sont les particularités de la Terre au sein du système solaire ?

Exploitation des documents1. Positionner la Terre dans l’ordre des planètes par rap-port au Soleil (Doc 1).2. Réaliser un graphique de la distance des planètes au Soleil en respectant l’échelle (voir exercice 2 page 22) (Doc 2).3. Identifi er les caractéristiques propres aux planètes internes, aux planètes externes (Doc 2). 4. Quelle est la particularité de la surface des planètes telluriques (Doc 3) ?5. Mars, Vénus et Terre présentent des traces d’une acti-vité géologique interne. Les identifi er (Docs 4 et 5). 6. Identifi er un des intérêts de l’étude du volcanisme sur Terre (Doc 5).

Compétence travailléeUtiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données.

Modalité d’application : travailler avec le document 2.Réaliser un graphique de la distance des planètes au Soleil en respectant l’échelle.

Les attentes• Construction d’un graphique en barre• Indication des titres (axes et graphiques)

UNITÉ

2 Des tensions à la surface de la Terre

Quels sens donner aux déformations géologiques ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à associer faille, séisme et mouvements de blocs rocheux et expli-quer qu’ils témoignent de l’accumulation de tensions. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Identifi er les déformations observées (Doc 1).2. Expliquer pourquoi, elles portent le nom de déforma-tion (Doc 1).3. Expliquer avec le modèle comment un pli, une faille peut se former (Doc 2).4. Montrer que la situation géologique du Japon conforte l’idée d’une accumulation de tensions pouvant être à l’origine de plis et de failles (Doc 3).

Compétence travailléeCommuniquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page en utilisant le questionne-ment énoncé afi n de répondre à la problématique.

Les attentes• Les plis et les failles sont mis en relation avec l’accumu-lation de tension en utilisant le modèle proposé. • l’activité sismique du Japon et mise en relation avec la dynamique locale. • Les déformations du Japon sont mises en cohérence avec l’activité locale.

UNITÉ

3 Se protéger des séismes et des volcans

Comment se protéger des activités sismique et volcanique ?

Exploitation des documents1. Identifi er les dégâts au niveau de l’épicentre (Doc 1).2. Expliquer pourquoi une éruption volcanique peut être dangereuse (Doc 2).3. Montrer qu’il est possible de prévoir une éruption et préciser comment les populations sont protégées. (Docs 3 et 5).4. Préciser comment l’activité sismique est surveillée (Doc 4).5. Expliquer les consignes de l’illustration (Doc 5).

Compétence travailléeFonder ses choix de comportement responsable vis-à-vis de sa santé ou de l’environnement sur des arguments scientifi ques.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page en utilisant le questionne-ment ci-dessus afi n de répondre à la problématique.

Les attentes• Les conséquences sur l’humain, des activités volca-niques et sismiques sont identifi ées.• Les moyens de surveillance sont étudiés.• Les protections mises en œuvre sont expliquées.

Correction de l’exercice 2 « J’apprends à… »

Distance des planètes au Soleil

2

3

UNITÉ

4 Les plaques lithosphériques Comment la théorie de la tectonique des plaques a-t-elle été construite ?

Exploitation des documents1. Identifi er la particularité de la répartition de l’acti-vité sismique sur le globe (Doc 1). 2. Expliquer ce qui distingue la lithosphère de l’asthé-nosphère (Doc 2).3. Expliquer comment l’étude de la répartition des foyers sismiques en profondeur a permis de confi r-mer l’hypothèse de l’existence de la lithosphère et de l’asthénosphère (Docs 2 et 3).4. Proposer une défi nition de ce qu’est une plaque lithosphérique selon Morgan (Docs 4 et 5).5. Expliquer pourquoi la répartition de l’activité vol-canique est cohérente avec l’existence de limites de plaque. (Doc 6).

Compétence travailléeIdentifi er par l’histoire des sciences et des techniques comment se construit un savoir scientifi que.


Les attentes• L’apport de chaque scientifi que évoqué dans la construc-tion de la théorie de la tectonique des plaques. • La mise en relation entre activité géologique et limite de plaque.

UNITÉ

5 Une Terre solide et des volcans Comment expliquer l’activité volcanique dans une Terre solide ?

Exploitation des documents1. Identifi er quelles structures géologiques sont trou-vées en limite de plaque (Doc 1). 2. Expliquer pourquoi l’existence de volcans pose pro-blème. (Doc 1).3. Expliquer l’existence des volcans (Doc 2).4. Comparer les deux types de volcans en complétant le tableau suivant (Docs 3 et 4).

V. Explosif V. Effusif

Produits émis

Viscosité du magma

Facilité du dégazage

Compétence travailléeFormuler une question ou un problème scientifi que.

Modalité d’application : travailler avec le document 1 pour poser le problème scientifi que que pose la structure superfi cielle de la Terre vis-à-vis du volcanisme.

Les attentes• La mise en relation de l’existence d’une Terre solide et l’existence d’une activité volcanique impliquant la pré-sence de « liquide » en profondeur.

UNITÉ

6 Contexte géologique et volcanisme

Comment se répartissent les types de volcans dans le monde ?

Exploitation des documents1. Comparer la répartition des deux types de volcans en complétant le tableau suivant (Carte proposée).

V. Explosif V. Effusif

LocalisationRelief géologique

Mouvement des plaques

Compétence travailléeLire et exploiter des données présentées sous diffé-rentes formes : tableaux, graphiques, diagrammes, dessins, conclusions de recherches, cartes heuris-tiques, etc.

Modalité d’application : travailler sur la carte et répondre à la question posée.

Les attentes• Le tableau est correctement complété.

UNITÉ

7 Énergie solaire et planète Comment le Soleil est-il à l’origine de quelques caractéristiques terrestres ?

Exploitation des documents1. Identifi er comment la température théorique des planètes évolue avec la distance au Soleil (Doc 1). 2. Expliquer les différences observées entre tempéra-tures réelles et températures théoriques. (Doc 1).3. Expliquer l’évolution de la température théorique sur les planètes (Doc 2).4. Identifi er comment s’est formé le système solaire (Doc 3).5. Pourquoi la Terre est-elle de petite taille (Doc 4) ?

Compétence travailléeReprésenter des données sous différentes formes, passer d’une représentation à une autre et choisir celle qui est adaptée à la situation de travail.

Modalité d’application : travailler avec le document 1.Réaliser un graphique présentant l’évolution des tempé-ratures réelles et théoriques.

Les attentes• Construction d’un graphique à deux axes des ordonnées • Indication des titres (axes et graphiques)

UNITÉ

8 Énergie et tectonique des plaques

Quel est le moteur de la tectonique des plaques ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à mettre en lien dissipation d’énergie thermique et mouvements des plaques lithosphériques. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Identifi er les mouvements des plaques au niveau de leurs limites (Doc 1). 2. La Terre dissipe de l’énergie. Expliquer sous quelle forme (Docs 2 et 3).3. Montrer que la dissipation de l’énergie thermique est inégale à la surface terrestre (Doc 4).4. Décrire les résultats obtenus (Doc 5).5. Montrer qu’il existe des mouvements similaires dans la Terre à ceux du document 5 (Docs 5 et 6).5. Conclure sur l’origine possible des mouvements des plaques en surface (Ensemble des documents).

Compétence travailléeIdentifi er et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifi que.

Modalité d’application : travailler avec le document 5. Mettre en œuvre le modèle pour établir un lien tecto-nique des plaques et dissipation de l’énergie thermique.

Les attentes• La mise en œuvre du protocole. • Le respect des consignes de sécurité.

UNITÉ

9 Le risque géologiqueComment lutter contre le risque sismique ?

Exploitation des documents1. Identifi er l’aléa sismique de votre région (Doc 1).2. Déterminer le risque sismique dans les deux cas. (Doc 2).3. Expliquer pourquoi un PLU peut être une réponse à un risque sismique. (Doc 3).4. Expliquer l’intérêt de chaque règle évoquée sur les fi gures (Doc 4).



Les attentes• La détermination du risque sismique en Californie est réalisée. • Les explications du PLU et des règles de construction sismique sont attendues.

4

CHAPITRE 2UNITÉ

1 Les climats à la surface du globe

Comment expliquer les différents climats à la surface de la Terre?

Exploitation des documents1. Déterminer les zones de la surface terrestre où le rayonnement solaire est le plus intense et celles où il est le moins intense. Expliquer pourquoi (Doc 1).2. Mettre en lien l’intensité des rayonnements solaires reçus et la répartition des grandes zones climatiques à la surface terrestre (Doc 2).3. Identifi er les climats représentés sur les photographies du document 3 en resituant les pays ou régions sur la carte (Docs 2 et 3).4. Déterminer des climats que l’on peut rencontrer en France à partir des 4 exemples présentés : Guyane, La Réunion, Brest, Marseille (Doc 4). Pour cela, aidez-vous de la carte fournie (Doc 2).


Modalité d’application : travailler avec le document 4.Comparer les températures minimales et maximales en Guyane, à la Réunion, à Brest et à Marseille.

Les attentes• Repérer les valeurs minimales et maximales de tempé-ratures sur les deux courbes.• Repérer les moyennes minimales et maximales de tem-pératures dans le tableau.• Comparer et classer ces valeurs.

UNITÉ

2 Étude des climats passésY a-t-il eu des changements climatiques dans le passé ? Comment le sait-on aujourd’hui ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à étudier un changement climatique majeur du passé et des indices actuels nous permettant de connaître aujourd’hui des climats passés. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Caractériser l’espèce présentée, aujourd’hui disparue, en terme d’exigence climatique. Déterminer la période de son extinction (Doc 1).

2. Repérer une modifi cation majeure de la température ayant eu lieu dans le passé (Doc 2).3. Identifi er les espèces végétales présentes il y a 12 000 ans et les associer à un climat (Doc 3).4. Comparer la répartition des glaces sur Terre il y a 12 000 ans et aujourd’hui (Doc 4).

Compétence travailléeIdentifi er par l’histoire des sciences et des tech-niques comment se construit un savoir scientifi que.

Modalité d’application : travailler avec le document 3.Montrer en quoi des échantillons de sol prélevés et ana-lysés peuvent permettre aux scientifi ques de connaître un climat passé.

Les attentes• Reconnaître des pollens caractéristiques d’une espèce.• Les associer à des exigences climatiques particulières.• Expliquer que cela permet de déduire le climat régnant à la période où se sont déposés ces pollens sur le sol.

UNITÉ

3 Le réchauffement climatique aujourd’hui

Quelles sont les causes du réchauffement climatique constaté de nos jours ?

Exploitation des documents1. Décrire l’évolution des températures à la surface du globe de 1861 à nos jours (Doc 1).2. Identifi er l’impact des gaz à effet de serre dans notre atmosphère sur la température terrestre (Doc 2).3. Montrer en quoi les activités humaines peuvent avoir un impact sur l’effet de serre (Doc 3).4. Expliquer le lien entre les comportements individuels présentés et la réduction des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle de la planète (Docs 4 et 5).


Modalité d’application : travailler avec le document 5. Pour chacun des comportements présentés, identifi er pourquoi celui-ci peut avoir un impact à grande échelle sur notre planète. Puis individuellement, classer les compor-tements présentés dans les catégories : Habitudes que j’ai déjà / Comportements que je dois améliorer.

Les attentes• Montrer que des comportements individuels répétés peuvent avoir un impact sur les émissions de gaz à effet

5

6

de serre à l’échelle planétaire et sur le réchauffement climatique.• Avoir un regard critique et objectif sur ses propres comportements


Des comportements responsables à la maison

UNITÉ

4 Origine des climats Comment expliquer la répartition des climats à la surface terrestre ?

Exploitation des documents1. En vous aidant du document 1, recopier le document 2 en indiquant par des fl èches les mouvements de masse d’air au-dessus de la source de chaleur (Docs 1 et 2).2. Expliquer la différence entre le premier modèle pro-posé par Hadley et le modèle actuel (Docs 3 et 4).3. Décrire les résultats obtenus puis les interpréter en mettant en évidence le lien entre la température de l’eau et sa densité (Doc 5).4. Préciser l’origine géographique des courants chauds et des courants froids (Docs 6 et 8).

Compétence travailléeInterpréter des résultats et en tirer des conclusions.

Modalité d’application : travailler avec le document 5. Décrire les résultats obtenus puis les interpréter en met-tant en évidence le lien entre la température de l’eau et sa densité.

Les attentes• Décrire les déplacements respectifs de l’eau froide et de l’eau chaude dans le montage expérimental.• En déduire que l’eau froide est plus dense et a tendance à se déplacer vers le bas, et que, à l’inverse, l’eau chaude est moins dense et a tendance à remonter vers la surface.

UNITÉ

5 La météorologieQu’est-ce que la météorologie ? Comment la comprendre ?

Exploitation des documents1. Proposer une défi nition des termes « dépression atmosphérique » et « anticyclone » (Doc 1).2. En utilisant la carte des vents du document 1, expli-quer comment se déplacent les masses d’air entre zone de dépression et zone d’anticyclone (Doc 1).3. Expliquer la différence entre climat et météorologie (Doc 2).4. Relier les variations de pression atmosphérique décrites dans le document 3 avec les notions de dépres-sion et d’anticyclone. Compléter les défi nitions propo-sées en question 1 (Docs 1 et 3).5. À partir du cycle de l’eau présenté, identifi er l’état de l’eau aux différentes étapes du cycle (Doc 4).

Compétence travailléeConduire une recherche d’informations sur Internet pour répondre à une question ou un problème scien-tifi que, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fi abilité des sources et la validité des résultats.

Modalité d’application : travailler avec le document 1 (facultatif).Retrouver sur Internet la carte météorologique de la couverture nuageuse, la carte des vents et la carte des isobares de la France pour la journée en cours. Repérer les zones de dépression et d’anticyclone. Comparer les résultats avec les conditions météorologiques consta-tées à l’extérieur.

Les attentesFaire une recherche sur Internet en utilisant un moteur de recherche, puis se diriger vers un site fi able de type meteofrance.fr. En comparant avec le document 1, retrouver les 3 cartes et les analyser correctement pour repérer les anticyclones et dépressions.

UNITÉ

6 Le risque météorologiqueComment peut-on expliquer les conséquences de la tempête Xynthia ?

L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Décrire les constructions humaines qui ont rendu pos-sible l’occupation de la Faute-sur-mer (Docs 1 et 4).2. Identifi er les aléas climatiques qui ont entraîné les dégâts à la Faute-sur-mer (Docs 2 et 3).3. Rechercher les réponses politiques des autorités locales en réaction aux aléas climatiques (Doc 5).

7

Compétence travailléeParti ciper à l’élaborati on de règles de sécurité et les appliquer au laboratoire et sur le terrain.

Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents, proposer aux élèves de construire une affi che de prévention qui pourrait être affi chée dans toutes les zones présentant des risques d’aléas clima-tiques importants.

Les attentesL’affi che présentera précisément les aléas (ici les marées, les vents et précipitations). Les comportements à tenir en cas d’aléas majeurs seront explicitement présentés. L’affi che montrera le caractère aléatoire des évènements et donc l’importance de bien s’informer en amont.

UNITÉ

7 Des cyclones à la surface de la Terre : enjeux et prévisions

Comment la compréhension d’un phénomène cyclonique permet-elle d’en prévoir les effets et de prévenir les populations locales ?

Exploitation des documents1. Identifi er le degré d’importance du cyclone Bejisa (2 janvier 2014) (Docs 1 et 2).2. Relever les principales étapes de la formation d’un cyclone (Doc 3).3. Localiser les grandes trajectoires des cyclones à la sur-face du globe (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec le document 4. Proposer une carte des zones à risque cyclonique à l’échelle mondiale.

Les attentes• La carte sera simple (position dans les océans au niveau de l’hémisphère sud ; au tropique et à l’équateur) et pré-sentera une légende claire et un titre.

UNITÉ

8 Réchauffement climatique : conséquences

Comment le réchauffement climatique peut-il avoir des conséquences sur les êtres vivants ?

Exploitation des documents1. Identifi er le lien entre la modifi cation d’un climat et la modifi cation de la biodiversité (Doc 1).2. Décrire la courbe des variations du taux de dioxyde de carbone au cours du dernier millénaire (Doc 2).3. Expliquer la conséquence sur les forêts du Brésil de la mise en place de pâturages (Doc 3).4. Identifi er le lien entre la photosynthèse et le

réchauffement climatique (Doc 4).5. Lister les facteurs de déplacement des populations (Docs 5, 6 et 8).6. Décrire la courbe des variations du niveau de la mer depuis le milieu du XIXe siècle (Doc 7).

Compétence travailléeIdentifi er les impacts (bénéfi ces et nuisances) des activités humaines sur l’environnement à diffé-rentes échelles.

Modalité d’application : travailler avec le document 4. Montrer comment la déforestation participe au réchauf-fement planétaire et faire le lien avec l’augmentation du niveau des océans et donc les déplacements de certaines populations.

Les attentesLes végétaux utilisent le dioxyde de carbone pour s’alimenter. La déforestation provoquée par l’activité humaine favorise l’augmentation de la concentration de ce gaz dans l’atmosphère. Or ce gaz est à effet de serre et donc favorise l’augmentation de la température moyenne à la surface du globe. Un des impacts de ce réchauffement est l’élévation du niveau des mers et l’immersion de terres dans diverses régions du monde avec les déplacements de population qui en résultent.

UNITÉ

9 Réchauffement climatique : perspectives et évolutions

Comment modéliser l’évolution du réchauffement climatique ?

Exploitation des documents1. Identifi er l’évolution possible des climats en France de 2017 à 2050 (Doc 1).2. Lister les éléments qui permettent de mettre en place un modèle numérique de l’évolution des climats (Doc 2).3. Relever les émissions annuelles des gaz à effet de serre en 2100 en fonction des différents scénarios proposés (Doc 3).4. Expliquer quel impact aura le réchauffement clima-tique sur la pluviométrie en 2100 selon le scénario pro-posé (Doc 4).5. Expliquer le risque encouru par les habitants des îles Robeson si le niveau des mers évolue selon le modèle proposé (Docs 6 et 7).6. Rechercher les conséquences qu’aurait l’arrêt total des émissions de gaz à effet de serre par l’activité humaine (Doc 8).

Compétence travailléeConduire une recherche d’informations sur internet pour répondre à une question ou un problème scien-tifi que, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fi abilité des sources et la validité des résultats.

Modalité d’application : à partir du document 5 et des sites suivants : www.lemonde.fr/cop21/www.gouvernement.fr/action/la-cop-21/.On pourra également se servir de la vidéo humoristique de Kevin Razy sur la Cop21.Identifi er les différents gaz à effet de serre et expliquer comment la France participe à la lutte contre l’émission de ces gaz.

Les attentes• Les élèves doivent surfer sur les sites pour relever les informations suivantes : liste des gaz principaux et loi de transition écologique avec des données chiffrées.

UNITÉ

U10 Réchauffement climatique : impact sur les océans

Quel impact a le réchauffement climatique sur les océans ?

Exploitation des documents1. Expliquer le lien entre le dioxyde de carbone absorbé et le pH des océans (Doc 1).2. Identifi er les conséquences de l’acidifi cation sur la bio-diversité (Doc 2 et 3).

3. Comparer les deux cartes pour mettre en évidence les conséquences du phénomène « El Niño » (Doc 4).4. Repérer dans le graphique les années durant lesquelles l’impact du phénomène « El Niño » a été le plus fort (Doc 5).5. Rechercher les éléments qui montrent que le phéno-mène « El Niño » pourrait menacer la production ali-mentaire à l’échelle mondiale (Doc 6).

Compétence travailléeComprendre les responsabilités individuelle et col-lective en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

Modalité d’application : travailler avec les documents 1, 2 et 3. Rechercher un comportement individuel qui favo-rise l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone dans l’air. Faire le lien entre ce gaz qui se dissout dans les océans et la modifi cation le pH de l’eau. Établir comment nos comportements individuels ont des consé-quences sur la biodiversité.

Les attentes• Les élèves doivent parvenir à faire un lien direct entre un comportement individuel (cause) et la perturbation importante d’un milieu comme l’océan (conséquence). Le résultat obtenu peut être rédigé ou présenté sous la forme d’un schéma fonctionnel.

8

CHAPITRE 3UNITÉ

1 La consommation d’énergie en France

Quelles sont les sources d’énergie utilisées en France?

Il s’agit de présenter globalement les sources d’énergies les plus courantes et leurs utilisations les plus fréquentes dans le cadre de la consommation en France.

Exploitation des documents1. Identifi er les principales utilisations énergétiques.2. Montrer que différentes sources d’énergie permettent de répondre aux besoins humains.3. Comparer les parts d’énergies non renouvelables et renouvelables consommées.

Compétence travailléeAppréhender différentes échelles spatiales d’un même phénomène.

Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents de l’unité. Réaliser un schéma / une carte de type heuristique représentant les différentes échelles de productions (mondiale, locale…) et d’utilisations (collec-tive, individuelle).

Les attentes • La représentation doit permettre de visualiser les diffé-rents niveaux d’implication pour un ou plusieurs types de moyen de production énergétique.

UNITÉ

2 L’utilisation de la biomasseQuels sont les différents aspects de l’exploitation de la biomasse ?

La biomasse est utilisée à des fi ns énergétiques et ali-mentaires. Les élèves vont pouvoir découvrir que l’exploi-tation d’une ressource considérée comme renouvelable implique une gestion raisonnée et a un impact à diffé-rentes échelles.

Exploitation des documents1. Expliquer comment de l’électricité peut être produite dans une centrale à biomasse (Doc 1).2. Décrire l’évolution du taux de boisement en métropole (Doc 2).3. Expliquer l’intérêt de l’utilisation d’une centrale à bio-masse (Doc 3).4. Discuter de l’accueil de ces centrales à biomasse (Docs 3 et 4).5. Évaluer l’impact de l’agriculture sur les paysages et la biodiversité (Docs 5, 6 et 8).6. Montrer que les comportements humains vis-à-vis d’une même ressource, le sol, peuvent être bénéfi ques ou nuisibles (Docs 5 à 8).

Compétence travailléeLire et exploiter des données présentées sous diffé-rentes formes.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité en utilisant le questionnement ci-dessus afi n de répondre à la problématique.

9

10

Les attentes• L’utilisation énergétique de la biomasse implique le rejet de CO2. Le CO2 rejeté est utilisé par les plantes pour assurer leur croissance. Le taux de boisement augmente en France, ce qui permet d’utiliser la biomasse des forêts comme énergie. • L’agriculture transforme les paysages et diminue la bio-diversité du sol. • L’urbanisation détruit les sols réduisant les surfaces agricoles.

UNITÉ

3 La biodiversité des écosystèmesComment défi nir un écosystème ?

Les élèves doivent comprendre qu’un écosystème se défi nit par une variété d’espèces vivant et ayant des relations dans un milieu qui possèdent leurs propres caractéristiques.

Exploitation des documents1. Montrer qu’un écosystème comporte une grande diversité d’espèces (Doc 1).2. Défi nir les relations qui existent entre ces espèces (Doc 2).3. Montrer que les espèces sont adaptées aux conditions physiques du milieu (Doc 3).


Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents de l’unité : après avoir répondu à la problé-matique de l’unité, réfl échir à de nouvelles questions pouvant émerger de cette étude.

Les attentes • Un écosystème est un milieu régi par des conditions physiques dans lequel des espèces vivent et ont des rela-tions entre elles. • Quelles seraient les conséquences d’un changement de ces conditions ?• Un écosystème évolue-t-il dans le temps ?• Quelles seraient les conséquences de la disparition d’une des espèces le composant ?

UNITÉ

4 Le sol, une ressource fragileQuelles sont les conditions de formation d’un sol ? En quoi les activités humaines peuvent lui nuire ?

Le but de cette unité est de montrer que le sol se forme sur une période longue et que les activités humaines peuvent entraîner une dégradation rapide de celui-ci. Il s’agit donc d’une ressource non renouvelable.

Exploitation des documents1. Déterminer les étapes majeures et le temps de forma-tion d’un sol (Doc 1).2. Expliquer l’impact de la déforestation (Doc 2).3. Analyser l’impact d’activités humaines (pollution, labourage) sur la biodiversité du sol (Doc 3).

Compétence travailléeComprendre les responsabilités individuelle et col-lective en matière de préservation des ressources de la planète.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité.

Les attentes • Faire le lien entre la notion de sol comme ressource et de sol comme écosystème.• Mettre en relation le temps important de formation et la notion de ressource non renouvelable.• Relier déforestation et érosion.• Relier certaines pratiques et comportements (labour, pollution) avec la diminution de la biodiversité. • Comprendre que les facteurs de dégradation relèvent de comportements collectifs mais aussi individuels (pollu-tion par exemple).

Correction exercice 2 « J’apprends à … »Cet histogramme montre le nombre d’individus par m2 de plusieurs espèces présentes dans un sol extrait d’une forêt et d’un champ de maïs. 740 individus de 7 espèces différentes sont présents par m2 de sol de forêts dont 590 vers de terre, 10 arachnides et 10 coléoptères… Dans le champ de maïs, 80 vers de terre sont présents, ainsi que 10 arachnides et 10 coléoptères pour un total de 100 individus. Ce sont les seules espèces représentées. La biodiversité est donc plus importante dans le sol d’une forêt que dans le sol d’un champ de maïs.

UNITÉ

5 Les énergies fossiles et leurs enjeux

Comment se forment les hydrocarbures, quels sont les impacts de leur utilisation ?

Cette unité reprend l’idée de biomasse développée pré-cédemment, afi n de montrer que les énergies fossiles sont constituées par la biomasse du passé et que leur utilisation implique un rejet de CO2 qui n’est pas sans conséquences.

Exploitation des documents1. Identifi er les modalités et les différences de formation de certains hydrocarbures (pétrole, charbon) (Docs 1 et 2).2. Calculer le temps théorique restant avant épuisement des ressources de pétrole et réfl échir sur la notion de réserves connues (Doc 3).

3. Mettre en relation l’évolution des continents avec les mécanismes de formation et la répartition des réserves d’énergies fossiles (Docs 1, 4 et 5).4. Identifi er une conséquence pour l’humanité de la répartition des énergies fossiles (Doc 5).5. Comparer les différents types de consommation d’énergie et émission de CO2, et mettre en relation celles-ci avec l’impact sur la biodiversité (Docs 6 et 7).

Compétence travailléeProposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir des expé-riences pour la ou les tester.

Modalité d’application : travailler à partir des docu-ments 1 et 2 afi n de répondre à la première partie de la problématique de l’unité.

Les attentes • Mettre en relation enfouissement et absence d’O2. • Proposer le protocole d’une modélisation analogique (voir protocole du TP dans la banque de ressources Isatis.com).

UNITÉ

6 Utilisation et traitement de l’eau

Pourquoi l’eau est-elle une ressource à préserver ?

Cette unité a pour vocation de sensibiliser les élèves à la fragilité de cette ressource souvent considérée à tort comme illimitée.

Exploitation des documents1. Estimer le pourcentage d’eau réellement utilisable par les êtres humains par rapport au pourcentage total d’eau présente sur Terre (Doc 1).2. Identifi er les principaux problèmes inhérents à cette ressource (Docs 2, 3 et 4).3. Identifi er les différents polluants des eaux (Doc 4). 4. Expliquer comment les pesticides peuvent avoir des effets si importants. (Docs 4 et 5). 5. Montrer que l’être humain a mis en œuvre des solu-tions partielles à la pollution aquatique (Doc 6).

Compétence travailléeConcevoir et mettre en œuvre un protocole expérimental.

Modalité d’application : réaliser les protocoles expéri-mentaux proposés dans le document 6.

Les attentes • Expérience de déshuilage• Expérience de décantation• Expérience témoin sans eau de chaux

UNITÉ

7 Le plastique dans tous ses étatsQuels sont les risques d’une utilisation à outrance du plastique et comment y remédier?

Cette unité a pour vocation de sensibiliser les élèves aux conséquences de l’utilisation non raisonnée d’un dérivé du pétrole. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Identifi er l’origine des matières plastiques (Doc 3).2. Identifi er le temps de dégradation d’une bouteille plastique puis les résidus intermédiaires (Doc 2).3. Identifi er les comportements pollueurs et un des impacts possibles sur les écosystèmes (Docs 1 et 4).4. Expliquer quel phénomène naturel permet la forma-tion des continents de plastiques (Doc 5). 5. Estimer la profondeur des déchets les plus profonds dans le continent ainsi que leur âge (Doc 6). 6. Identifi er la diffi culté du traitement des déchets plas-tiques et les possibilités de recyclage existantes (Docs 6 et 7).


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page. Réaliser une étiquette de bouteille d’eau minérale montrant l’impact de la pollu-tion par les matières plastiques.

Les attentes • Mise en relation entre « l’action de jeter n’importe où » et les conséquences environnementales.• Mise en relation entre comportement responsable et recyclage.• Éventuellement, comparaison avec les informations liées au recyclage sur de vraies étiquettes.

Correction exercice 2 « J’apprends à … »

Schéma du cycle des pesticides

11

12

UNITÉ

8 Le cas des hydrocarbures non conventionnels

Quels sont les risques liés à l’exploitation d’une énergie fossile imaginée comme solution future face à l’épuisement des ressources ?

Il s’agit au cours de cette unité de montrer que de nou-velles exploitations de ressources impliquent divers aspect : techniques, écologiques, sociétaux.

Exploitation des documents1. Identifi er la différence entre gisements conventionnels et non conventionnels (Docs 1 et 2).2. Faire le lien entre technique d’extraction et risque environnemental (Docs 2 et 3).3. Identifi er différents aspects environnementaux pou-vant être impactés par cette extraction (Docs 3 et 4).4. Expliquer pourquoi ce type d’extraction est sujet à caution et à débat (Doc 5).



Les attentes • Identifi cation des différences entre les deux types de gisement et d’extraction.• Description et prévisions des impacts possibles de l’ex-ploitation des hydrocarbures non conventionnels à diffé-rentes échelles environnementales.

UNITÉ

9 L’impact des activités humaines sur la biodiversité

Quelles sont les modifi cations induites par les activités humaines sur le peuplement des écosystèmes ?

Si l’aspect « impact des activités humaines » a déjà été abordé au cours des unités précédentes, il s’agit avec cette unité d’approfondir la responsabilité des compor-tements humains.

Exploitation des documents1. Expliquer la notion d’espèce exotique introduite volon-tairement ou non, ainsi que les conséquences que cela peut avoir (Doc 1).2. Quantifi er l’impact de l’usage des insecticides com-biné avec l’action de N. Ceranae (Doc 1).3. Estimer l’impact de l’agriculture biologique sur la bio-diversité des espèces (Doc 2).4. Expliquer le phénomène d’eutrophisation (Doc 3).

5. Montrer l’intérêt des réserves naturelles et l’évolution de la biodiversité en leur sein (Doc 4). 6. Expliquer une méthode de lutte biologique et son intérêt par rapport à l’utilisation d’insecticides chimiques (Docs 1 et 5).

Compétence travailléeIdentifi er et choisir les outils et les techniques pour garder trace de ses recherches (à l’oral et à l’écrit).

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page et concevoir un document avec logiciel de présentation qui pourra servir de support lors d’un exposé oral.

Les attentes • Choix d’un support pouvant inclure des documents images et du texte.• Document conçu comme un support du texte présenté à l’oral.


Schéma fonctionnel du phénomène d’eutrophisation

UNITÉ

U10 L’évolution des écosystèmesComment envisager l’évolution des écosystèmes en réponse à la hausse globale de CO2 atmosphérique?

Dans cette unité organisée en tâche complexe, l’élève pourra déterminer les implications de la hausse du CO2

atmosphérique à plusieurs niveaux : océan, biomasse et biodiversité.

Exploitation des documents1. Montrer que les végétaux et les océans impactent la teneur atmosphérique en CO2 (Docs 1 et 4).2. Identifi er l’infl uence de la température sur la solubili-sation du CO2 (Doc 3).

13

3. Expliquer l’impact de la déforestation sur la teneur atmosphérique en CO2 (Docs 4 à 6).4. Mettre en relation teneur en CO2 et température glo-bale (Docs 1, 3 et 4).5. Expliquer alors l’évolution de la quantité de phyto-plancton quand la température augmente (Doc 7). 6. Identifi er l’impact sur la chaine alimentaire (Docs 2 et 7).

Compétence travailléeApprendre à organiser son travail.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page en utilisant le question-nement ci-dessus afi n de produire un document syn-thétisant l’ensemble de la recherche et répondant à la problématique et pouvant être évalué. Ce travail peut s’effectuer en groupe, les élèves ayant des attributions de tâches différentes.

Les attentes • L’espace de travail est pensé pour être opérationnel.• Réalisation d’un brouillon personnel.• Réalisation d’une synthèse collective.• Chaque tâche est réalisée dans le souci du travail commun.

UNITÉ

11 L’exploitation des ressources de la mer

Comment l’exploitation des ressources halieutiques impacte la biodiversité océanique?

Le but de cette unité est d’étudier l’impact précis de l’ex-ploitation humaine des ressources halieutiques afi n de prolonger l’étude de la biodiversité marine.

Exploitation des documents1. Mettre en relation l’augmentation de la production halieutique avec la hausse du prélèvement de morue au Canada (Docs 1 et 2).2. En déduire que cette hausse a provoqué un déclin des populations et donc une diminution drastique du nombre de morues pêchées (Doc 2).3. Montrer que la baisse d’effectif d’une population de prédateur impacte le nombre de leurs proies et inverse-ment (Doc 3).4. Mettre en relation l’augmentation de l’aquaculture et les problématiques liées à la baisse d’effectif des popula-tions marines (Docs 1 et 2). 5. Identifi er les effets de l’aquaculture sur les écosys-tèmes côtiers (Doc 5). 6. Identifi er les limites de l’aquaculture (Docs 6 et 7).


Modalité d’application : travailler sur le document 2.

Les attentes • Extraction des données notables.• Relation de cause à effet entre la valeur maximum et la valeur minimum.• Conclusion rédigée.

CHAPITRE 4UNITÉ

1 La nutrition des animaux Quelles sont les modalités de la nutrition chez les animaux ?

Au travers de l’exemple des trois principaux régimes ali-mentaires, les élèves découvrent les besoins nutritifs des animaux ainsi qu’un aperçu des organes permettant de se nourrir et certaines spécialisations.

Exploitation des documents1. Identifi er les trois principaux types de régime alimen-taire et les besoins des animaux correspondants (Doc 1).2. Montrer que les animaux ont besoin de matières miné-rale et organique (Doc 1).3. Montrer que chaque groupe d’êtres vivants possède une structure de prélèvement de la nourriture directe-ment adaptée à celle-ci (Docs 2, 3 et 4). 4. Quelle est la différence entre l’appareil digestif d’un zoophage et d’un phytophage ? Comment peut-on l’ex-pliquer (Doc 3) ?5. Expliquer comment certaines espèces peuvent se nourrir de matières solides malgré l’absence de dents (Doc 6).


Modalité d’application : travailler avec le document 2.Formuler une question après avoir observé les trois sché-mas de crâne et dents.

Les attentesEn quoi chaque type de dent et de dentition est-il adapté au régime alimentaire ?

UNITÉ

2 Des appareils respiratoires chez les animaux

Comment peut-on expliquer la diversité des appareils respiratoires chez les animaux ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à associer un type d’appareil respiratoire à un milieu de vie et à découvrir les modalités des échanges gazeux respiratoires.

Exploitation des documents1. Identifi er l’appareil respiratoire et le milieu de respi-ration de la grenouille (Doc 1) puis du criquet (Doc 2).2. Comparer les appareils respiratoires en milieu aérien et chercher une explication à ces différences en recherchant comment le dioxygène est transporté jusqu’aux organes (Docs 1 et 2).

3. Expliquer comment la respiration est assurée chez un poisson (Doc 3).4. Montrer que malgré leur diversité, les appareils respi-ratoires ont des caractéristiques semblables (Doc 4).


Modalité d’application : travailler à partir des docu-ments 3 et 4 et du TP proposé « Dissection des bran-chies de poisson ». Laisser les élèves mettre en œuvre le protocole expérimental en posant la question suivante « Déterminer comment les branchies permettent de s’approvisionner en dioxygène ? ».

Les attentesLes branchies sont constituées de nombreux fi laments qui baignent dans l’eau. Le dioxygène dissous dans l’eau passe dans le sang au niveau de ces fi laments.

UNITÉ

3 Les besoins nutritifs des plantesQuels sont les besoins nutritifs des végétaux et comment sont-ils assurés ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à remo-biliser leurs connaissances du cycle 3 sur les besoins nutritifs des plantes et découvrent quels sont les organes de prélèvement de ces éléments. Le rôle des micro-orga-nismes est également introduit.

Exploitation des documents 1. Retrouver les besoins nutritifs des plantes (Doc 1).2. Décrire l’évolution de la quantité de CO2 incorporé par la plante en fonction de l’ouverture des stomates (Doc 2). 3. En déduire quel est le lieu de prélèvement du CO2 (Doc 2).4. Analyser les résultats d’expérience et en déduire le rôle de la racine dans la nutrition de la plante (Doc 3). 5. Montrer que le document 4 valide les déductions faites (Docs 3 et 4).6. Comparer la quantité d’azote prélevé par les différentes plantes avec et sans nodosités (Doc 5). Conclure sur le rôle bénéfi que des bactéries Rhizobium pour la plante.

Compétence travailléeProposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question.

Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 5. On se demande quel(s) avantage(s) les bactéries

14

15

Rhizobium retirent du fait de vivre dans des nodosités. Proposer une hypothèse à cette question.

Les attentes• Je pense que la plante fournit aux bactéries Rhizobium un lieu pour se développer à l’abri ainsi que des ressources.

Correction Exercice 2 « J’apprends à… »Le protocole attendu peut être le suivant : • placer un pot contenant de jeunes plants de lentilles dans les conditions suivantes : lumière, sels minéraux, eau et CO2 puis un deuxième pot contenant de jeunes plants de lentilles à la lumière + eau + CO2 (sans sels minéraux). • mesurer les plants des deux pots au début de l’expérience (J0) puis les arroser et les mesurer tous les deux jours. • observer et calculer leur croissance au bout de 10 jours et conclure sur la nécessité des sels minéraux pour la croissance des plantes.

UNITÉ

4 La transformation des aliments ingérés

Comment les aliments prélevés sont-ils transformés et quel est leur devenir ?

L’objectif ici est de découvrir par quels processus les ali-ments ingérés sont dégradés au cours de leur trajet dans le système digestif.Les docs 1, 2 et 3 permettent d’aborder l’histoire des sciences tandis que le doc 6 permet à nouveau de mon-trer un aspect bénéfi que des micro-organismes. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents 1. Réaliser un tableau présentant l’expérience, les résul-tats et la conclusion pour les différentes expériences réa-lisées (Docs 1, 2 et 3).2. Déterminer les mécanismes permettant la digestion des aliments. Déterminer le lieu où se déroule chaque étape (Docs 1, 2 et 3).3. Présenter la particularité de la digestion chez l’arai-gnée et l’étoile de mer (Docs 4 et 5).4. Expliquer l’affi rmation suivante « sans les micro-orga-nismes qu’ils abritent, les termites mourraient de faim » (Doc 6).5. Proposer une défi nition du terme « symbiose » à partir de l’exemple proposé (Doc 6).

Compétence travailléeDistinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une idée et ce qui constitue un savoir scientifi que.

Modalité d’application : travailler à partir de l’ensemble des documents de l’unité. Rechercher quelles idées concernant la digestion ne relèvent que de la croyance et lesquelles relèvent du savoir scientifi que.

Les attentes• L’idée du XVIIIe siècle selon laquelle la digestion est un processus purement mécanique est une croyance.• La découverte de Réaumur selon laquelle la viande peut être digérée dans l’estomac sans être broyée est un savoir scientifi que (confi rmé par l’expérience de Spallanzani).

UNITÉ

5 Du prélèvement à l’utilisation des nutriments chez les animaux

Comment les éléments nutritifs (nutriments et dioxygène) sont-ils véhiculés de leur lieu de prélèvement jusqu’à leur lieu d’utilisation dans le monde animal ?

L’objectif est de faire le lien entre les éléments nutritifs (nutriments, dioxygène), leur lieu de prélèvement et leur utilisation par les organes au travers des divers systèmes circulatoires.Les docs 1 et 2 permettent une spiralisation des notions vues dans les unités 1 et 2 sur les besoins nutritifs des animaux et leur approvisionnement en dioxygène.Les docs 4 et 6 permettent de travailler sur l’aspect évo-lutif du système circulatoire.

Exploitation des documents 1. Montrer que la production de matière est directement corrélée à l’ingestion de nourriture (Doc 1).2. Déduire du graphique la nécessité d’un apport en dioxygène afi n de faire fonctionner les organes (ici les muscles) (Doc 2).3. Expliquer comment les animaux hibernants peuvent pallier l’absence d’apport alimentaire pendant la mau-vaise saison (Doc 3).4. Expliquer comment les nutriments et le dioxygène sont distribués à tous les organes chez les insectes (Docs 4 et 5).5. Comparer le système circulatoire fermé des poissons et des mammifères et en déduire la différence principale pour les organes (Doc 6).


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité en utilisant le questionnement ci-dessus afi n de répondre à la problématique sous la forme d’un texte bien organisé utilisant le vocabulaire scientifi que.

Les attentes• Notion de système circulatoire ouvert chez les insectes : les trachées apportent directement le dioxygène aux organes alors que le vaisseau dorsal distribue les nutri-ments dans le corps.• Notion de système circulatoire fermé simple chez les poissons : le sang transporte le dioxygène capté au niveau des branchies et les nutriments captés au niveau de l’in-testin jusqu’aux organes. Il est propulsé par le cœur.

16

• Notion de système circulatoire fermé double chez les mammifères : le sang transporte le dioxygène capté au niveau des poumons et les nutriments captés au niveau de l’intestin jusqu’aux organes. Le cœur propulse le sang oxy-géné aux organes et le sang carbonaté vers les poumons. • Notion d’utilisations variées des nutriments.

UNITÉ

6 Le transport des éléments nutritifs chez les plantes

Comment est assuré le transport des éléments nutritifs chez les végétaux, certains étant absorbés par les racines et d’autres par les feuilles ?

L’objectif ici est de comprendre le transport des éléments nutritifs au travers de la découverte des sèves.Le doc 3 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 3 sur les besoins nutritifs des végétaux. Les notions abordées ici peuvent servir de base à la réfl exion sur l’adaptation de certains végétaux, à la mauvaise sai-son par exemple via le stockage.

Exploitation des documents1. Déterminer le lieu de formation des deux sèves à partir de leur composition et en se remémorant où sont préle-vées les substances nutritives (Doc 2).2. Montrer que les deux sèves circulent dans la plante (Docs 1, 3 et 4). 3. Expliquer pourquoi les pucerons se nourrissent de sève élaborée et en quoi leur structure de prélèvement est adaptée à leur nutrition (Doc 3).4. Montrer que cette expérience confi rme bien l’idée que la sève brute circule dans la plante. En déterminer le sens (Doc 5).5. Expliquer en quoi la présence de grains d’amidon dans des cellules de pomme de terre atteste de la circulation de la sève élaborée. Proposer une hypothèse au rôle de ces grains d’amidon (Doc 6).6. Réaliser un dessin d’observation des systèmes de transport des sèves. Expliquer pourquoi on peut faire un parallèle avec la circulation sanguine chez les animaux. Préciser les limites de la comparaison (Doc 7).

Compétence travailléeAppréhender différentes échelles spatiales d’une même fonction (niveau de l’organisme, niveau des organes et niveau cellulaire).

Modalité d’application : travailler à partir des docu-ments 1, 5 et 6 plus spécifi quement. Montrer que le trans-port des éléments nutritifs peut s’observer à l’échelle de l’organisme, de l’organe et à l’échelle de la cellule.

Les attentes• Preuve de transport à l’échelle de l’organisme : La sève brute fabriquée dans les racines goutte à l’extrémité des feuilles le matin (Doc 1).

• Preuve de transport à l’échelle de l’organe : la sève brute colorée s’observe dans la tige, au travers de plusieurs coupes transversales (doc 5).• Preuve de transport à l’échelle de la cellule : l’amidon stocké dans les cellules de pomme de terre provient du saccharose fabriqué dans les cellules des feuilles grâce au CO2 incorporé (doc 6).

Correction Exercice 2 « J’apprends à… »• Hypothèse admise par les scientifi ques au XVIIIe

siècle : « La digestion est un processus uniquement mécanique ».• Expérience de Réaumur : Il place un morceau de viande dans un tube en fer ouvert aux deux extrémités et le donne à manger à une buse.• Résultats obtenus : il ne reste que le quart du morceau de viande mais le tube en fer n’a pas été abîmé (pas de trace de frottements sur l’extérieur).• Interprétation : le morceau de viande contenu dans le tube n’a pas été broyé par les organes du tube digestif mais a quand même subi une digestion.• Conclusion : l’hypothèse est rejetée, la digestion n’est pas uniquement un processus mécanique.

UNITÉ

7 La respiration cellulaireComment l’énergie est-elle produite au niveau cellulaire ?

À partir d’une exploitation rigoureuse des documents, les élèves doivent déterminer le lieu et l’équation-bilan de la respiration cellulaire. Dans le manuel, l’exploitation est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Montrer que les cellules produisent du CO2 et consom-ment un autre gaz. Des hypothèses peuvent être formu-lées quant à sa nature (Doc 1).2. Montrer que des échanges gazeux (consommation d’O2, rejet de CO2) se produisent au niveau des mito-chondries, organites localisés dans le cytoplasme des cellules (Docs 2 et 4).3. Identifi er la condition nécessaire au prélèvement d’O2

au niveau des mitochondries (Docs 2 et 5).4. Déduire le rôle de la respiration cellulaire (Doc 3).

Compétence travailléeDistinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une idée et ce qui constitue un savoir scientifi que.

Modalité d’application : travailler à partir du document 1. Proposer une réfl exion sur le terme de respiration et sur les anciennes idées relatives à cette notion.

Les attentes • Mettre en avant le fait que certaines idées sont énon-cées lorsque le savoir scientifi que est incomplet.• En déduire que le savoir scientifi que s’appuie sur des faits mais que celui-ci évolue en fonction des moyens.

17

UNITÉ

8 La photosynthèseComment les plantes réalisent-elles la photosynthèse ?

Par une série de documents, les élèves vont pouvoir découvrir ce qu’est réellement la photosynthèse et ce qu’elle permet de produire.

Exploitation des documents1. Montrer que les plantes produisent de l’O2 (mis en évi-dence grâce à une combustion) lorsqu’elles sont éclai-rées (Doc 1).2. Montrer que les plantes produisent d’autant plus d’O2 qu’elles consomment du CO2 (présent sous forme dis-soute dans l’eau gazeuse) (Doc 1).3. En déduire que la photosynthèse implique des échanges gazeux qui seront précisés (Doc 1 et 4).4. Montrer que ces échanges se produisent au niveau des chloroplastes (Doc 3 et 4).5. Montrer que cette réaction permet la production d’amidon, et donc de matière organique (Doc 2 et 3).


Modalité d’application : travailler sur les protocoles du document 1.

Les attentes• Liste convenable du matériel avec le nom de l’ensemble des pièces de verreries et des produits nécessaires. • Réalisation rigoureuse des différents montages. • Comptage précis des bulles sur un temps donné iden-tique pour chacune des conditions expérimentales.

UNITÉ

9 L’élimination des déchets et la détoxifi cation

Quels sont les mécanismes d’élimination des déchets chez les animaux et les végétaux ?

Il s’agit de développer quelques aspects du traitement des déchets du métabolisme ainsi que de la gestion des molécules ou éléments toxiques.

Exploitation des documents1. Montrer que le CO2 n’est pas le seul déchet produit par la cellule animale et que les autres déchets sont évacués au niveau des reins via les urines (Doc 1 et 2).

2. Déterminer le rôle de la fi ltration du sang au niveau des reins (Doc 2).3. Déterminer le traitement des grosses molécules (déchets ou molécules étrangères, comme des médi-caments ou des drogues) et pourquoi elles doivent être transformées (Docs 2 et 3).4. Montrer que les plantes peuvent absorber des molé-cules ou éléments toxiques par diverses voies (Doc 4).5. Estimer l’effi cacité des enzymes détoxifi antes des plantes en fonction de la dose d’arsenic à laquelle elles sont soumises (Doc 5).6. Décrire et expliquer les différentes stratégies de stockage des polluants par les plantes (Docs 5 à 8).

Compétence travailléeIdentifi er et choisir les outils et les techniques pour garder trace de ses recherches (à l’oral et à l’écrit).

Modalité d’application : travailler sur les documents 4 à 8 et mener une recherche sur la dépollution des sols afi n de présenter un dossier écrit.Les attentes • Dossier comportant des informations scientifi ques pertinentes.• Présence d’une introduction, de parties titrées et d’une synthèse, le tout suivant une démarche logique et scientifi que.• Présence d’une bibliographie.

Correction exercice 2 « j’apprends à … »• On centrifuge successivement une suspension de cellules et les surnageants obtenus. Puis on dose les échanges gazeux qui se produisent entre le milieu et les parties obtenues. • On observe alors que des échanges gazeux se pro-duisent uniquement dans un milieu riche en glucose pour le surnageant I et la partie riche en mitochondries. • On sait que la respiration est un échange gazeux entre de l’O2 qui est consommé et du CO2 rejeté. Or, ces échanges ont lieu dans le culot riche en mitochondries (ou dans le surnageant I qui contient également des mitochondries). Donc la respiration cellulaire est réalisée par les mitochondries.

CHAPITRE 5UNITÉ

1 La production de gamètes, 1re étape de la reproduction sexuée

Où sont produits les gamètes, chez les animaux et chez les végétaux ?

Exploitation des documents1. Donner la défi nition du terme « gamète » apparaissant dans le titre de cette unité.2. Construire un tableau comparant, chez la poule et le coq, le nom des gamètes et le lieu de production de ces gamètes (Doc 1).3. Construire un tableau comparant, chez le lys, le nom des gamètes mâles et femelles, ainsi que le lieu de pro-duction de ces gamètes (Doc 2).

Compétence travailléeUtiliser des instruments d’observation, de mesures et des techniques de préparation et de collecte.

Modalité d’application : travailler avec le document 2. Les élèves suivent un protocole de dissection fl orale afi n d’isoler les organes sexuels mâles et femelle de la fl eur de lys, puis ils utilisent une loupe binoculaire afi n de les observer.

Les attentesLes élèves identifi ent et observent à la loupe binoculaire les différentes pièces fl orales ayant un rôle majeur dans la reproduction sexuée : étamine, anthère avec le pollen, stigmate, ovaire contenant des ovules…

UNITÉ

2 La rencontre des gamètes, une étape de la reproduction sexuée

Comment est rendue possible la rencontre du gamète mâle et du gamète femelle, étape indispensable de la reproduction sexuée ?

Exploitation des documents1. Expliquer quels gamètes sont mobiles en justifi ant la réponse (Doc 1).2. Décrire, d’après les dessins et photographies, ce que l’on va pouvoir observer au microscope (Doc 1).3. Expliquer pourquoi on peut dire que la fécondation chez l’étoile de mer est une fécondation externe (Doc 2).4. Expliquer pourquoi on peut dire que la fécondation chez le moufl on est une fécondation interne (Doc 3).5. Comparer l’oviparité de l’étoile de mer et la viviparité du moufl on (Docs 2 et 3). 6. Décrire les étapes qui aboutissent à la fécondation chez le lys (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec le document 1 et le protocole du TP « Réalisation et observation d’une fécondation in vitro ».

Les attentesLes élèves mettent en évidence que les spermatozoïdes sont des cellules de petite taille, très mobiles, par opposition aux ovules. Ils comprennent que la fusion d’un spermatozoïde et d’un ovule permet d’aboutir à une cellule-œuf.

UNITÉ

3 La reproduction asexuée dans le monde vivant

Comment les êtres vivants assurent-ils leur renouvellement sans l’intervention de la reproduction sexuée ?

Exploitation des documents1. Expliquer pourquoi la strobilation est une reproduction asexuée (Doc 1).2. Expliquer pourquoi la multiplication végétative est une reproduction asexuée (Doc 4).3. Expliquer l’intérêt des modes de reproduction du puceron (Doc 2).4. Identifi er comment se reproduit la levure et à quelle condition (Doc 3).5. Expliquer comment l’être humain met à son profi t la reproduction asexuée (Doc 5).

Compétence travailléeIdentifi er et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifi que.

Modalité d’application : travailler avec le document 5. Les élèves identifi ent la technique et les étapes de la mise en œuvre de cette technique afi n de comprendre l’intérêt de l’utilisation de la reproduction asexuée.

Les attentesLes élèves comprennent la technique du bouturage. Ils comprennent l’intérêt des multiples repiquages ainsi que l’utilisation des mises en culture contrôlées dans un labo-ratoire. La notion de clone peut être abordée.

Correction exercice 2 « J’apprends à … »

Comparaison de la reproduction sexuée et de la reproduction asexuée

Reproduction sexuée

Reproduction asexuée

Espèce concernée Moufl on Polypode

Nombre de parents nécessaires

2 1

18

Organes intervenants

Organes reproducteurs

Rhizome

Intervention de gamète

Oui Non

Nécessité d’une fécondation

Oui Non

Ressemblance des descendants avec leurs parents

Ressemblance et différence

Identique

Mise en œuvre Lente Rapide

UNITÉ

4 Des populations d’individus dans leur environnement

Quels facteurs peuvent infl uencer la dynamique des populations dans un milieu ?

Au cours de cette unité, les élèves sont invités à com-prendre ce qui peut faire varier la taille des populations. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Déterminer la période d’apparition des nouvelles géné-rations chez chacune des espèces, animales et végétales, présentées. Proposer une explication à cela. (Doc 1)2. Expliquer la conséquence de la période humide sur la reproduction du rat de Guinée (Doc 2).3. Justifi er l’absence des cigognes en Europe en hiver (Doc 3).4. Mettre en lien les 2 courbes du graphique et préciser la relation qui unit les deux espèces présentées (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec le document 1. Les élèves déterminent avec le document 1 que la période avril-mai-juin, c’est-à-dire le printemps, est favorable à l’apparition des nouvelles générations chez les espèces animales et végétales présentées. Ils doivent proposer des hypothèses explicatives ainsi que des expériences.

Les attentesLes élèves doivent penser à évoquer, dans différentes hypothèses, les facteurs physico-chimiques (tempéra-ture, eau sous forme liquide et non solide, ensoleille-ment…) du milieu ainsi que la disponibilité alimentaire. On veillera à ce que chaque hypothèse formulée ne propose qu’une explication à la fois et puisse donc être éprouvée par une expérience test associée à une expé-rience témoin. Pour ce qui est des végétaux, on pourra ensuite leur faire réaliser le « TP Étude des conditions de germination des graines ».

UNITÉ

5 Une reproduction adaptée au milieu de vie

Comment les modes de reproduction se sont adaptés aux conditions particulières des milieux ?

Exploitation des documents1. Déterminer l’impact du phénomène « El Niño » sur la reproduction des végétaux dans les déserts (Doc 1).2. Déterminer la période de fl oraison de la vigne et la température moyenne d’avril à septembre pour les années 1980 et 2005. Comparer les résultats obtenus. Que peut-on en déduire (Doc 2)? 3. Proposer un tableau de comparaison des différents types d’œufs (Doc 3).4. Comparer les chances de survie moyennes d’un jeune renardeau et d’une jeune tortue (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec le document 4 et à partir des résultats de recherche sur internet (par exemple : chimpanzé, moule, carpe). Les élèves proposent un tableau de comparaison afi n d’identifi er les différentes façons de s’occuper des petits (nombre de petits – atten-tion portée aux petits – taux de mortalité moyen).

Les attentesLes élèves montrent comment l’attention portée aux petits favorise leur survie et comment certaines espèces compensent le manque d’attention par un nombre important de petits.

UNITÉ

6 Reproduction des êtres vivants et activités humaines

Quelle infl uence l’être humain peut-il avoir sur la reproduction des êtres vivants de son milieu ? Cette infl uence est-elle toujours volontaire ?

Exploitation des documents1. Décrire l’action de l’être humain pour chaque docu-ment (Docs 1 à 5).2. Classer les différents exemples présentés dans un tableau, selon si l’action des êtres humains est positive ou négative pour l’espèce étudiée (Docs 1 à 5).3. Décrire l’évolution de la production de miel en France entre 1990 et 2016 et expliquer ce que cela met en évi-dence (Doc 4).4. Montrer que les pesticides ont un effet que l’on peut appeler « indirect » sur la survie des perdreaux (Doc 5).


19

20

Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents de l’unité pour trier les exemples présentés en fonction des impacts (bénéfi ces et nuisances) des acti-vités humaines sur l’environnement, et plus particulière-ment sur la reproduction des êtres vivants dans un milieu.

Les attentesLes élèves mettent en évidence que l’action des êtres humains sur la reproduction des êtres vivants peut être positive ou négative. L’être humain sait aujourd’hui l’im-portance de la biodiversité et sait mettre en place des mesures (passages à faune, interdiction du DDT…) visant à la préserver.

UNITÉ

7 De la diversité au sein des espèces

Comment la reproduction sexuée permet-elle la diversité au sein des espèces ?

Au cours de cette unité, les élèves sont invités à décou-vrir que la reproduction sexuée permet à la fois stabilité et diversité de l’espèce. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Décrire le caryotype du chat mâle et le comparer avec celui du chat femelle (Doc 1).2. Décrire le caryotype d’un adulte avec celui d’un gamète (Doc 1).3. Expliquer par quels mécanismes est maintenue la sta-bilité de l’espèce au cours des générations (Doc 1).4. Montrer que la reproduction sexuée permet aussi de la diversité (Doc 2).5. Rechercher la probabilité que deux chatons soient identiques dans une même portée (Doc 3).


Modalité d’application : travailler avec le document 2. Les élèves recherchent l’intérêt de l’hybridation pour l’élevage. Ils argumentent en utilisant des informations précises extraites du document et en utilisant un voca-bulaire scientifi que.

Les attentesLes élèves mettent en évidence l’intérêt de la généra-tion F1 (terme non exigé), ils identifi ent le rôle de l’être humain dans l’amélioration des races domestiques.

UNITÉ

8 Des populations dynamiquesComment la reproduction assure-t-elle la dynamique des populations ?

Exploitation des documents1. Identifi er le sexe des varans issus de la parthénoge-nèse puis expliquer l’intérêt pour le varan de ce type de

reproduction (Doc 1). 2. Expliquer l’infl uence de l’alimentation sur la reproduc-tion des daphnies (Doc 2).3. Décrire les étapes qui ont mené à la naissance de Noah et rechercher le rôle des deux vaches domestiques (Doc 3).4. Expliquer par quelle technique les chercheurs ont mis au point des nouvelles cultures de riz résistant à la sali-nité du sol (Doc 4).

Compétence travailléeComprendre les responsabilités individuelle et col-lective en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

Modalité d’application : travailler avec le document 3. Les élèves montrent comment de nouvelles techniques permettent de maintenir une certaine dynamique de population pour les espèces rares comme le Gaur.

Les attentesLes élèves doivent expliquer le principe du clonage de Noah, ils montrent aussi l’intérêt d’utiliser des vaches domestiques mais également les limites de la technique (pas de diversité génétique et pas d’adaptation à la vie sauvage et donc diffi culté pour retourner à l’état sauvage).

UNITÉ

9 Reproduction des végétaux et évolution

Comment l’apparition de nouveaux caractères a-t-elle permis l’évolution des végétaux ?

Exploitation des documents1. Lister l’ensemble des caractères du pommier (Doc 1).2. Identifi er le mode de fécondation de l’ulve et de la fougère (Docs 2 et 3).3. Réaliser un dessin légendé de la graine. Montrer ce qu’apporte l’apparition de la graine (Doc 4).4. Identifi er l’intérêt du pollen (Docs 5 à 7).5. Résumer en construisant un tableau montrant les caractères nouveaux, leurs dates d’apparition et ce que cela a apporté aux végétaux (Docs 1 à 8).


Modalité d’application : travailler avec tous les docu-ments de l’unité. Les élèves recherchent pour chaque document la ou les informations essentielles, ils les listent et les récapitulent sous la forme d’un tableau.

Les attentesLes élèves mettent en évidence les nouveaux caractères apparus, leurs dates d’apparition, les grands groupes de végétaux associés et les avantages de chacun de ces caractères.

CHAPITRE 6UNITÉ

1 La biodiversité à la surface de la Terre

Quelles sont les différentes échelles de la biodiversité à la surface de la Terre ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à repé-rer les diverses manifestations de la biodiversité et à les relier aux différentes échelles du vivant (écosystèmes, espèces, individus).

Exploitation des documents1. Identifi er les caractéristiques de chaque écosystème.2. Lister, pour chaque écosystème, les espèces présentes.3. Identifi er au moins une différence entre les individus d’une espèce. 4. Conclure en présentant les diverses échelles de défi ni-tion de la biodiversité.


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité. Réaliser un tableau à double entrée indiquant les caractéristiques observables de chaque écosystème.

Les attentes• Indication des caractéristiques physico-chimiques de chaque écosystème.• Indication des espèces (animales et végétales) pré-sentes dans chaque écosystème.

UNITÉ

2 La biodiversité à l’échelle des individus

Quels sont les divers caractères présentés par les individus d’une espèce et quelle est leur origine ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à iden-tifi er les caractères propres à une espèce ainsi que leurs variations individuelles. Ils en découvrent l’origine géné-tique ainsi que l’infl uence de certains facteurs.

Exploitation des documents1. Lister les caractères communs à toute l’espèce et quelques variations permettant de distinguer les indivi-dus (Doc 1).2. Formuler une hypothèse sur l’origine de ces caractères et de leurs variations individuelles (Doc 1).3. Montrer que le caractère « prognathisme » est hérédi-taire et donner une défi nition de ce terme (Doc 2).4. Identifi er le caractère étudié dans le document ainsi que l’origine de la modifi cation observée (Docs 3 et 4).

5. Déterminer la condition nécessaire pour que le jeune pinson acquière son chant et en déduire l’origine de ce caractère (Doc 5).


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité en utilisant le questionnement ci-dessus afi n de répondre à la problématique sous la forme d’un texte bien organisé utilisant le vocabulaire scientifi que.

Les attentes• Notion de caractères spécifi ques (propres à l’espèce) et de variations individuelles.• Identifi cation d’une origine héréditaire de ces caractères.• Découverte de l’infl uence de l’environnement sur l’ex-pression de certains caractères.• Mise en évidence de l’existence de caractères non trans-mis par des gènes mais acquis par apprentissage.

UNITÉ

3 Des relations de parentéComment peut-on établir des relations de parenté entre les êtres vivants ?

L’objectif ici est de découvrir comment on établit des relations de parenté entre des êtres vivants et comment on les représente. Il s’agit également de positionner dans la classifi cation des espèces fossiles et d’argumenter de leur degré de parenté avec les espèces actuelles.

Exploitation des documents1. Identifi er les caractères possédés par chaque être vivant (Docs 1 à 4).2. Recopier la classifi cation emboîtée (Doc 5) et y placer les quatre espèces étudiées dans les bons groupes (Docs 1 à 5).3. Ajouter les deux espèces fossiles dans la classifi cation emboîtée (Docs 5 à 7).4. Déterminer quel est le plus proche parent d’Archæop-téryx et comment on peut le savoir (Docs 5 et 7).


Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents. Utiliser le document 5 complété selon le guide d’exploitation ci-dessus pour passer de la classi-fi cation en groupes emboîtés à la représentation sous forme d’un tableau à double entrée.

21

Les attentes

Tableau des caractères partagés entre six espèces

Squelette interne

Nageoires à rayons

4 membres 4 doigts aux membres

Amnios Poils 3 orteils porteurs

Chat X X X X

Carpe X X

Pigeon X X X X

Grenouille X X X

Ichtyostéga X X

Archaeoptéryx X X

UNITÉ

4 La biodiversité au cours du temps

Comment la biodiversité a-t-elle évolué au cours du temps ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à remobi-liser leurs connaissances du cycle 3 sur les modifi cations de la biodiversité au cours du temps. Les documents leurs permettent d’acquérir du vocabulaire supplémentaire (diversifi cation, raréfaction) et de découvrir diverses uti-lisations des fossiles.

Exploitation des documents1. Réaliser un tableau permettant de comparer les groupes d’êtres vivants présents aux deux âges (Doc 1).2. Comparer, pour les groupes présents aux deux âges, les espèces présentes. Que peut-on en déduire (Doc 1) ?3. Déterminer comment on peut dater les roches et quelles informations importantes les fossiles peuvent fournir (Doc 2).4. Décrire l’évolution des différents groupes d’êtres vivants et comment cela a pu être utilisé par les scien-tifi ques (Doc 3).5. Décrire l’évolution du nombre d’espèces au sein des trois groupes de brachiopodes (Doc 4). Conclure sur les modifi cations de la biodiversité à différentes échelles au cours du temps.

Compétence travailléeAppréhender différentes échelles de temps géolo-gique et biologique.

Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 3. Réaliser une frise chronologique en replaçant les principaux groupes. Les groupes permettant de délimiter une ère seront représentés avec la même couleur que celle-ci.

Les attentes• Les groupes attendus sont correctement placés en regard de la frise chronologique.

Correction Exercice 2 « J’apprends à… »Le graphique représente l’évolution de trois groupes de

brachiopodes au cours du temps (en Ma). On constate que les spiriféridés apparaissent à l’Ordovicien, puis se diversifi ent au Silurien et au Dévonien. À la fi n du Dévonien, le nombre d’espèces de spiriféridés diminue, ils se raréfi ent (avec quelques épisodes de diversifi cation /raréfaction) jusqu’à leur disparition totale au Jurassique.

UNITÉ

5 L’origine des caractères héréditaires

Comment et sous quelle forme les caractères héréditaires sont-ils transmis des parents aux enfants ?

L’objectif ici est de découvrir où et sous quelle forme se trouve l’information permettant l’expression des carac-tères. Cette unité permet notamment d’aborder le voca-bulaire spécifi que essentiel (chromosomes, ADN, gènes).Le doc 1 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 2 sur les caractères spécifi ques et leur origine héréditaire.L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents 1. Identifi er la démarche scientifi que en présentant les diverses étapes : problématique, hypothèse, expériences réalisées, résultats obtenus, interprétation et conclusion (Doc 1).2. Réaliser une préparation microscopique de cellules de glandes salivaires de chironomes, l’observer au micros-cope et réaliser un dessin d’observation (Doc 2). 3. Déterminer le lien entre ADN et chromosomes et en déduire sous quelle forme se trouve l’information hérédi-taire d’un individu (Docs 2, 3 et 4).4. Expliquer comment on obtient des chats sans poils (Doc 5).5. Montrer que l’obtention de chats sans poils a permis de comprendre où se trouve précisément l’information responsable d’un caractère (Docs 5 et 6).


22

23

Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 3 et du TP proposé « Extraction de l’ADN ». Laisser les élèves mettre en œuvre le protocole expérimental en posant d’éventuelles questions sur le rôle des différentes étapes. Déterminer le constituant obtenu.

Les attentes• Les élèves travaillent proprement en respectant les étapes du protocole. • Ils répondent aux questions sur le rôle des étapes.

UNITÉ

6 La stabilité génétique d’un individu

Comment les cellules peuvent-elles toujours contenir notre information héréditaire tout en subissant de nombreuses divisions ?

L’information héréditaire a été localisée dans les chro-mosomes contenus dans le noyau cellulaire. Il s’agit ici de comprendre comment la division cellulaire (mitose) permet d’assurer la stabilité génétique des individus.

Exploitation des documents 1. Expliquer brièvement à quoi correspond la division cel-lulaire et quel problème cela engendre pour les chromo-somes contenus dans la cellule (Doc 1).2. Déduire du document que chaque espèce est caracté-risée par un nombre précis de chromosomes mais qu’il n’y a pas de lien entre le nombre de chromosomes et l’évolution des espèces (Doc 2). 3. Déterminer comment, à partir d’un caryotype, on peut connaître le sexe de l’individu (Doc 3).4. Décrire l’évolution de la quantité d’ADN et du nombre de chromosomes contenus dans une cellule avant, pen-dant et après la division cellulaire (Docs 4 et 5).5. Dans un texte bien structuré, expliquer comment, à partir d’une cellule, on peut en obtenir deux qui pos-sèdent exactement la même information génétique (Docs 5 et 6).


Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 4. Réaliser une observation microscopique de cel-lules de racine d’ail ou d’oignon et y rechercher les divers stades de la division cellulaire. Produire un dessin d’ob-servation légendé des étapes principales.

Les attentes• Une cellule avec son ADN complètement dépelotonné. • Une cellule avec des chromosomes doubles. • Une cellule avec deux groupes de chromosomes simples se séparant. • Deux cellules visibles.

UNITÉ

7 Histoire évolutive d’un groupe d’êtres vivants

Quelles informations nous sont apportées par l’étude des différentes espèces qui se sont succédé dans le temps au sein d’un groupe d’êtres vivants ?

La notion de fossile et d’évolution des êtres vivants a été abordée dans les unités 3 et 4. Il s’agit ici de comprendre comment l’étude des fossiles d’espèces qui se sont succédé dans un même groupe peut renseigner sur les conditions de vie dans les paléomilieux et inversement.

Exploitation des documents 1. Expliquer quels sont les avantages procurés par la pos-session d’un nombre de doigts important et d’un nombre réduit. Faire de même avec des molaires à tubercules ou des molaires à crêtes (Doc 2).2. Déterminer le milieu de vie et le régime alimentaire des trois espèces d’équidés du document 1 à l’aide du document 2 (Docs 1 et 2). 3. Montrer qu’il y a un lien entre le climat et la répartition des écosystèmes à l’échelle de la planète (Doc 3).4. Chercher dans les documents 3 et 4 quel était l’éco-système dominant aux États-Unis à l’époque où vivait chacun des trois Équidés du doc 1 (Docs 1, 3 et 4).5. Expliquer l’évolution des espèces du groupe des Équidés à l’aide de l’ensemble des documents.


Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 5 et du logiciel phylogène (voir le TP proposé) pour réaliser l’arbre de parenté des espèces du groupe des Équidés et déterminer le plus proche parent de Equus.

Les attentes• Obtention du tableau de caractères des espèces sélectionnées.• Réalisation de l’arbre de parenté.• Le plus proche parent de Equus est Pliohippus car ils sont les deux seuls à partager le caractère « un doigt ».

UNITÉ

8 Histoire de la biodiversité de la Terre

Quelles ont été les étapes marquantes de l’histoire de la vie sur Terre et comment peut-on les expliquer ?

L’objectif ici est de se familiariser avec l’échelle des temps géologiques dans sa globalité et d’être capable d’y repla-cer les grandes étapes de la vie en lien avec les transfor-mations de l’environnement.La page de droite permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 4 sur les modifi cations de la biodiversité

24

et leur utilisation dans la création de l’échelle des temps géologiques.

Exploitation des documents1. Déterminer comment on a pu connaître le mode de fonctionnement des premières cellules découvertes (page gauche).2. Déduire du fonctionnement de ces premières cellules la conséquence essentielle sur l’environnement (page gauche). 3. Montrer que les modifi cations de la biodiversité (appa-rition, disparition) ont été utilisées pour le découpage des temps géologiques (page droite).4. Réaliser une frise chronologique des temps géolo-giques en y replaçant toutes les étapes essentielles de l’histoire de la vie mais aussi celle de la Terre (tous les documents).

Compétence travailléeConduire une démarche d’informations sur internet pour répondre à une question.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité avec le problème posé ci-dessus. Réaliser des recherches sur internet afi n de pouvoir expli-quer les grandes étapes de l’histoire de la vie (apparition de la vie, apparition des premiers organismes terrestres, grandes crises biologiques, disparition des dinosaures…)

Les attentes• Apparition de la vie grâce à la présence d’eau liquide• Apparition de la vie terrestre grâce à la présence de dioxygène et à des adaptations pour la locomotion : faci-lite les échanges gazeux, limite les pertes d’eau…• Grande crise Permo-Trias due à une éruption volcanique + modifi cations du climat + baisse du niveau marin.• Grande crise Crétacé-Tertiaire due à une éruption volca-nique + impact météoritique + modifi cations du climat + baisse du niveau marin.

Correction Exercice 2 « J’apprends à… »Le plus proche parent de Equus est l’espèce qui partage avec lui la dernière nouveauté évolutive acquise. Dans l’arbre proposé, il s’agit de Pliohippus.Les caractères de l’ancêtre commun à Equus et Merychippus sont ceux acquis par cet ancêtre depuis la base de l’arbre, c’est-à-dire, dans l’ordre : dents avec crêtes d’émail, 4 doigts, régime alimentaire feuilles, grosses prémolaires, doigts latéraux courts et régime ali-mentaire herbacé.

UNITÉ

9 La biodiversité génétiqueComment expliquer que l’on puisse être de groupe sanguin différent alors que tous les humains possèdent les mêmes gènes ?

L’objectif ici est de découvrir l’existence de différentes versions d’un gène et les conséquences sur l’expression des caractères.

Le doc 1 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 5 sur les notions d’ADN et de gène.L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents 1. Rappeler ce qu’est un gène et expliquer comment on peut savoir précisément sur quel chromosome il est localisé (Docs 1 et 2). Localiser le gène groupe sanguin (Doc 2).2. Identifi er comment s’exprime la différence entre les 4 groupes sanguins existants (Doc 3). 3. Le système immunitaire trouvé dans le sang d’un individu est capable de repérer les molécules étran-gères portées par les globules rouges. Il y a alors for-mation de « caillots » bloquant le passage du sang. Déterminer quels groupes sanguins peuvent être transfu-sés à un individu de groupe O, de groupe AB.4. Préciser quels sont les allèles du gène groupe san-guin et déterminer qui est dominant et qui ne l’est pas (Doc 4).5. Identifi er le groupe sanguin des individus I1 et II4 (Doc 4).6. Expliquer comment apparaissent de nouveaux allèles (Doc 5).


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité en utilisant le questionnement ci-dessus afi n de répondre à la problématique et d’ex-pliquer la notion de « diversité génétique au sein d’une espèce ».

Les attentes• Tous les humains ont les mêmes gènes mais il existe des versions différentes de ces gènes : les allèles.• Notion d’allèles dominants ou non, responsables du caractère exprimé.• Découverte du rôle des mutations dans l’accroissement de la diversité génétique d’une espèce.

UNITÉ

U10 Reproduction et modifi cation de l’information génétique

Comment la reproduction peut-elle permettre de produire de nouveaux programmes génétiques et donc d’augmenter la diversité ?

Il s’agit ici de comprendre le devenir des chromosomes lors de la fabrication des cellules reproductrices puis de leur union lors de la fécondation et l’impact sur la diver-sité génétique au sein d’une espèce.Le doc 1 permet de réinvestir la notion de caryotype abordée dans l’unité 6.

25

Exploitation des documents 1. Rappeler ce qu’est un caryotype et présenter les dif-férences primordiales entre le caryotype d’une cellule « classique » et celui d’une cellule reproductrice (Doc 1).2. Expliquer l’affi rmation suivante « c’est le sperma-tozoïde qui détermine le sexe du futur enfant » (Doc 1). 3. Décrire le comportement des chromosomes lors des deux divisions permettant l’obtention des gamètes (Docs 2 et 3). 4. Préciser combien de spermatozoïdes différents géné-tiquement sont obtenus pour une cellule comportant deux paires de chromosomes (Doc 3). Proposer une for-mule permettant de calculer le nombre pour une cellule humaine à 23 paires de chromosomes.5. Calculer la probabilité pour un couple de groupe san-guin A+ et B- d’avoir un enfant de groupe sanguin AB, un enfant de groupe A et un enfant de groupe B- (Doc 4).5. Rédiger un texte structuré pour répondre au problème.


Modalité d’application : réaliser des recherches sur internet concernant les différentes conceptions de la reproduction humaine au cours des siècles. Les décrire et expliquer en quoi ces différentes conceptions ne per-mettaient pas d’expliquer le brassage de l’information génétique.

Les attentes• Idée de génération spontanée (émise par Aristote au VIe siècle avant J.-C. et portée par les scientifi ques jusqu’au XVIIe siècle).• Idée que l’embryon est préformé dans l’ovule (théorie oviiste émise par William Harvey 1651).• Idée que l’embryon est préformé dans le spermatozoïde = théorie animalculiste (émise par Nicolas Hartsoeker, 1694).• Idée que la fécondation est l’union du noyau d’un gamète mâle et d’un gamète femelle (Oscar Hertwig, 1876).• Toutes les théories ne faisant intervenir qu’un seul sexe n’explique pas le brassage lié au hasard de la fécondation.

UNITÉ

11 Les mécanismes de l’évolutionEn quoi l’apparition de nouveaux allèles par mutation permet-elle d’expliquer l’évolution des espèces ?

Au cours de cette activité les élèves découvrent deux théories de l’évolution ainsi qu’un exemple actuel dans le but de découvrir le rôle du milieu sur l’évolution.

Exploitation des documents 1. Présenter la conséquence de la séparation entre la population de surface et celle du métro (Docs 1, 2 et 3).

2. Rechercher la/les cause(s) possibles (Docs 1, 2 et 3).3. Décrire la théorie de l’évolution selon Lamarck (Doc 4).4. Décrire la théorie de l’évolution selon Darwin (Doc 5).5. Utiliser vos connaissances sur les allèles et les muta-tions pour discuter de la théorie qui vous semble la plus valable scientifi quement de nos jours (Docs 4 et 5).

Compétence travaillée n°1Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.

Modalité d’application : utiliser le questionne-ment ci-dessus afin d’interpréter les données sur les populations de moustique à la lumière des idées de Darwin.

Les attentes• Les populations de moustiques présentent des diffé-rences importantes entre des groupes d’allèles.• Darwin suggère que certains caractères donnent un avantage à l’individu qui le possède (meilleure survie, meilleure reproduction).• De nouveaux caractères sont liés à de nouveaux allèles, issus de mutations.• Conclure en évoquant l’existence de caractères diffé-rents dans la population initiale de moustiques, ayant constitué un avantage dans l’un des milieux (aérien/métro).

Compétence travaillée n°2Identifi er par l’histoire des sciences et des tech-niques comment se construit un savoir scientifi que.

Modalité d’application : réaliser des recherches sur internet afi n de découvrir les différentes théories de l’évolution qui se sont succédé jusqu’à nos jours, en insistant sur le scientifi que l’ayant véhiculé et sur l’idée principale.

Les attentes• La théorie du fi xisme, selon Cuvier : les espèces ont été créées telles quelles, elles ne subissent aucune transformation.• La théorie du transformisme, selon Lamarck : les indi-vidus peuvent acquérir des caractères qui les rendent mieux adaptés à l’environnement et peuvent les trans-mettre à leurs descendants.• La théorie de la sélection naturelle, selon Darwin : le milieu exerce une pression en sélectionnant les formes les mieux adaptées. Celles-ci auront plus de probabilité de transmettre leurs gènes à leurs descendants.• La théorie synthétique de l’évolution, selon Dobzhansky, Mayr et Simpson : divers mécanismes sont responsables de la diversité génétique au sein des populations, l’évolution se fait de façon graduelle et continue.

UNITÉU12 L’histoire évolutive

du genre HomoQuels arguments permettent de situer l’espèce humaine dans l’évolution des espèces ?

Au cours de cette activité, les élèves replacent l’espèce humaine dans l’histoire évolutive du monde vivant.

Exploitation des documents 1. Déterminer les nouveautés évolutives des primates (Doc 1).2. Montrer que les critères de comparaison géné-tiques attestent d’une plus grande proximité au sein des Primates que les critères des savants du 19e siècle (Doc 2).3. Argumenter le fait que l’on puisse affi rmer que Homo sapiens n’est pas la seule espèce de la lignée humaine (Doc 3).

Compétence travailléeSituer l’espèce humaine dans l’évolution des espèces.

Modalité d’application : utiliser l’ensemble des docu-ments de l’unité pour déterminer quels arguments per-mettent de situer l’espèce humaine dans l’évolution des espèces. Les innovations évolutives de l’espèce humaine seront précisées.

Les attentes• L’espèce humaine partage de nombreux caractères avec notamment le chimpanzé et le gorille, ce qui la place dans le groupe des Primates (et tous les groupes situés à des niveaux supérieurs).• Notion d’ancêtre commun avec les singes.• L’espèce humaine actuelle présente deux innovations évolutives par rapport aux autres espèces humaines : menton et absence de bourrelet sus-orbital.

Correction Exercice 2 « J’apprends à… »

Tableau des caractères présents chez cinq espèces de la lignée humaine

Mandibule Capacité cérébrale

Trou occipital

Prognathe Menton Bourrelet sus orbital

A. afarensis parabolique Faible Intermédiaire Oui Non Oui

H. habilis parabolique Faible Intermédiaire Oui Non Oui

H. ergaster parabolique Forte Avancé Réduit Non Oui

H. néanderthalensis parabolique Forte Avancé Non Non Oui

H. sapiens parabolique Forte Avancé non Oui Non

26

27

CHAPITRE 7UNITÉ

1 Des organes qui commandent mes mouvements

Quels sont les organes impliqués dans la perception de l’environnement et dans le déclenchement des mouvements ?

Dans le cadre de l’exemple de l’activité physique, l’élève est amené à découvrir les modalités de commande et de contrôle des muscles. Les organes sensoriels, les centres nerveux et les nerfs moteurs sont abordés.

Exploitation des documents1. Identifi er l’organe sensoriel principal stimulé chez ce sportif (Doc 1).2. Identifi er les organes moteurs principaux mis en œuvre chez ce sportif (Doc 1).2. Réaliser un tableau à double entrée indiquant pour chaque maladie décrite, la partie du système nerveux qui est endommagée (Doc 2).3. Schématisez la silhouette du document et y faire fi gu-rer avec un code couleur logique la succession des évène-ments nerveux pour un joueur de tennis qui voit arriver une balle (Doc 3).


Modalité d’application : travailler avec le document 4. Réaliser une affi che de sensibilisation à la sécurité rou-tière montrant l’impact de l’alcool et du sommeil sur l’augmentation des risques d’accidents.

Les attentes • Mise en relation du « temps de réaction » avec la proba-bilité d’avoir un accident.• Indication de chiffres pour argumenter scientifi quement.• Présence d’un slogan scientifi que.

UNITÉ

2 Le fonctionnement de mon cœur lors d’un effort physique

Quels sont les rôles des modifi cations observables du système cardiaque au cours d’un effort physique ?

Il s’agit ici d’aborder les grandes notions sur le système cardiovasculaire, essentiellement pour faire découvrir le vocabulaire. Il s’agit pour l’élève de constater les modifi -cations subies par son corps lors d’un effort physique, et de les expliquer d’un point de vue physiologique.

Exploitation des documents1. Faire la liste de toutes les modifi cations visibles au niveau du cœur et des vaisseaux sanguins lors d’un effort physique (Doc 1 à 5).2. Expliquer pourquoi on rougit lors d’un effort physique, et quel en est l’intérêt pour l’organisme (Doc 2).3. Calculer l’augmentation moyenne du rythme car-diaque entre le repos et l’effort pour ces 4 élèves (Doc 3).4. Expliquer pourquoi l’entraînement permet d’augmen-ter les capacités physiques (Docs 4 et 5).


Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents. Dans un texte bien organisé, montrer que l’activité du cœur doit être modifi ée pour pouvoir réaliser un effort physique ; et que l’entraînement augmente les capacités sportives.

Les attentes• Explications du lien entre le fonctionnement du cœur et la circulation du sang.• Identifi cation de l’augmentation des besoins sanguins d’un muscle au cours d’un effort.• Mise en relation des modifi cations du rythme cardiaque avec l’apport plus ou moins important de sang aux muscles.• Mise en relation de l’augmentation du volume de sang éjecté par le cœur avec l’intensité de l’entraînement.

UNITÉ

3 Le fonctionnement de mes poumons lors d’un effort physique

Quels sont les modifi cations observables du système respiratoire au cours d’un effort physique ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à faire le lien entre les capacités d’endurance sportive et la capa-cité respiratoire. Les effets de l’entraînement et du tabac sont abordés. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Expliquer comment l’air est renouvelé dans les pou-mons (Doc 1).2. Calculer le volume moyen d’air qui rentre dans les pou-mons en 1 minute, avant et pendant l’effort pour chacun des trois individus (Doc 2).3. En déduire le volume moyen d’air qui rentre dans les

28

poumons en 1 minute, avant et pendant l’effort (Doc 2).4. Expliquer l’impact des logos des paquets de tabac sur les adolescents (Doc 3).5. Faire le lien entre le nombre de mètres parcourus (Doc 2) et les capacités pulmonaires (Doc 4) pour chaque type d’individu.



Les attentes• Les calculs montrant que l’activité physique nécessite une augmentation du volume respiratoire sont présents.• L’effet du tabac sur la réduction de l’endurance sportive sont présents.• Les effets du tabac sur la réduction du volume respira-toires sont calculés.• Le lien entre les effets du tabac sur le volume respira-toire, les capacités d’endurance, et les besoins théoriques sont présents.

Correction Exercice 2 « J’apprends à … »

Tableau représentant le volume de sang éjecté par le cœur en fonction de l’intensité de l’entraînement sportif

Niveau d’entraînement

Ados sédentaires

Ados sportifs occasionnels

Athlètes de haut niveau

Volume de sang éjecté (mL)

60 80 110

UNITÉ

4 Les besoins des muscles lors d’un effort physique

Quels sont les besoins musculaires et comment sont-ils satisfaits au cours d’un effort physique ?

Le document 1 permet une spiralisation des notions. Les mots en gras sont des mots clefs abordés au niveau pré-cédent. Les élèves sont ici amenés à mettre en évidence les besoins en nutriments et en gaz des muscles pour assurer leur fonctionnement lors d’une activité physique.

Exploitation des documents1. Réaliser un schéma de rappel du contrôle des muscles par le système nerveux en utilisant tous les mots en gras du texte (Doc 1).2. Réaliser des calculs pour compléter le tableau suivant :

(Doc 2) Pour un muscle au repos

Pour un muscle en activité

Quantité de glucose consommé par le muscle

Quantité de dioxygène consommé par le muscle

Quantité de dioxyde de carbone rejeté par le muscle

3. En déduire ce dont les muscles ont besoin pour pou-voir se contracter (Doc 2).4. Expliquer en quoi l’entraînement permet d’augmenter les capacités sportives (Docs 2 et 3).5. Expliquer pourquoi l’EPO permet d’augmenter les capacités sportives, mais pourquoi cela présente d’énormes dangers (Docs 4 et 5).


Modalité d’application : travailler sur le document 5. Utiliser l’échelle du document pour passer de la repré-sentation microscopique à la représentation en taille réelle.

Les attentes

(Doc 2) Taille sur le livre (mm)

Taille réelle (mm)

Trait d’échelle 10 0,006

Globule rouge 13 0,008

UNITÉ

5 Le rôle du système respiratoire lors d’un effort physique

Comment notre système respiratoire s’adapte-t-il à nos besoins ?

L’objectif ici est de découvrir l’anatomie du système res-piratoire pour comprendre les modalités d’échanges gaz-sang. Le contrôle de ce système par le système nerveux est également abordé par une simple mise en évidence. Le document 1 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 3 sur l’augmentation des paramètres respira-toires au cours d’une activité physique.

Exploitation des documents1. Calculer le nombre moyen d’inspirations par minute et le volume d’air qui rentre dans les poumons à chaque

29

29

inspiration, avant l’effort. Même question : pendant l’ef-fort. En déduire le volume moyen d’air qui rentre dans les poumons en 1 minute, avant et pendant l’effort (Doc 1).2. Identifi er les gaz absorbés et les gaz rejetés par les poumons. Donner des valeurs chiffrées (Doc 2).3. Montrer que ces échanges peuvent être affectés par l’altitude (Doc 3).4. Expliquer où se font et dans quels sens ont lieu les échanges de gaz entre l’air extérieur et le sang (Doc 4).5. Montrer qu’il existe une relation de contrôle entre le système nerveux et le système respiratoire (Doc 5).


Modalité d’application : travailler sur le document 5 et le logiciel de simulation indiqué ci-dessous pour vérifi er l’infl uence du nerf phrénique sur le contrôle du système respiratoire. Logiciel de simulation du nerf phrénique : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/2ao/respi/respi.swf

Les attentes• Expérience sans coupure des nerfs.• Expérience avec coupure du nerf phrénique.• Expérience avec activité physique.

UNITÉ

6 Le rôle du système cardiovasculaire lors d’un effort physique

Comment notre système cardiovasculaire fait-il circuler le sang pour assurer les besoins de nos muscles ?

Le rôle du sang dans l’apport des nutriments et des gaz aux muscles, ainsi que les différents vaisseaux sanguins et leur signifi cation ont été vus au niveau précédent. Il s’agit ici de faire le lien entre les deux, et de mettre en évidence le rôle du cœur en tant que système de mise en mouvement du sang.

Exploitation des documents1. Expliquer en quoi l’expérience du garrot de Harvey prouve que le sang qui circule dans les veines de la main est censé retourner vers le cœur (Doc 1).2. Calculer la taille réelle d’un globule rouge et le dia-mètre d’un capillaire sanguin (Doc 3).3. Décrire les dangers du surentraînement sur le système cardiovasculaire (Doc 5).4. Réaliser un schéma bilan sur le système cardiovascu-laire en utilisant l’ensemble du vocabulaire scientifi que (Docs 2 et 4).


Modalité d’application : réaliser des recherches sur Internet pour obtenir l’ensemble des expériences de Harvey. Les décrire, et les interpréter pour comprendre en quoi elles ont permis de mettre en évidence le méca-nisme de circulation du sang dans l’organisme.

Les attentes• Description de l’expérience du garrot.• Mise en évidence de l’arrivée du sang par les artères du bras.• Mise en évidence du retour du sang vers le cœur par les veines du bras.

UNITÉ

7 Le rôle du cerveau pour traiter les informations nerveuses

Comment notre système nerveux est-il lui-même régulé pour s’adapter à nos besoins ?

L’infl uence du système nerveux sur le contrôle du sys-tème respiratoire a été mise en évidence dans l’unité 5 du niveau précédent. Il s’agit ici de compléter la boucle de contrôle nerveux respiratoire, et de faire le paral-lèle avec la boucle de contrôle nerveux du système cardiovasculaire.

Exploitation des documents1. Rappeler les gaz consommés et les gaz rejetés par les muscles au cours de sa contraction.2. Expliquer comment l’activité sportive permet une aug-mentation automatique du rythme respiratoire (Doc 1). 3. Analyser le graphique pour montrer l’effet stimulant ou freinant de chaque nerf cité sur le système cardiovas-culaire. Justifi er par des valeurs chiffrées (Doc 2).4. Montrer que l’alcool infl uence les capacités du cerveau à traiter des informations (Doc 3).


Modalité d’application : travailler sur le document 2 et le logiciel de simulation indiqué ci-dessous pour vérifi er l’infl uence du système nerveux sur le contrôle du sys-tème cardiovasculaire. Logiciel de simulation de la régulation cardiaque : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/regulpan/index.htm

Les attentes• Expérience sans/avec coupure des nerfs.• Expérience de stimulation artifi cielle des nerfs.• Le nerf sympathique est un nerf stimulant le système cardiovasculaire.• Le nerf parasympathique est un nerf freinant le système cardiovasculaire.

29

30

UNITÉ

8 La transmission des informations nerveuses

Comment les informations nerveuses sont-elles transportées tout au long des nerfs ?

Exploitation des documents1. Identifi er ce qui est mesuré avec un oscilloscope (Doc 1).2. Analyser les résultats de l’expérience pour montrer sous quelle forme se propage un message nerveux le long du nerf (Doc 1).3. Montrer que les informations nerveuses sensitives sont traitées dans des zones séparées du cerveau, en fonction de leur provenance initiale (Doc 2).4. Expliquer pourquoi le message électrique ne peut pas être directement transmis d’une cellule nerveuse à une autre (Doc 3).5. Expliquer sous la forme d’un texte les modalités de passage des informations nerveuses d’une cellule ner-veuse à une autre (Doc 3).


Modalité d’application : travailler sur les documents 3 et 4. Rédiger un texte pour expliquer scientifi quement les conséquences de la prise de certaines drogues sur le cerveau.

Les attentes • La ressemblance 3D entre drogues et messagers chimiques est clairement présente.• La déformation des messages nerveux est expliquée.• Les risques d’addiction sont explicités.

UNITÉ

9 L’importance des organes sensoriels et les dangers du quotidien

En quoi nos organes sensoriels sont-ils fragiles ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à faire le lien entre le fonctionnement d’un appareil sensitif (l’oreille) et la nécessité de le protéger face aux dangers du quotidien.L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Relever dans le texte les problèmes liés à la musique au format MP3 (Doc 3).2. Identifi er le temps d’exposition hebdomadaire maxi-mal souhaitable pour une écoute de musique à 100 déci-bels (Doc 2).3. Expliquer le trajet de l’air dans l’oreille et le rôle des cils vibratiles de la cochlée (Doc 4).4. Faire le lien entre l’aspect des cils vibratiles de la cochlée (Doc 4) et les capacités auditives données dans l’audiogramme (Doc 5).



Les attentes • Le rôle des cils dans la perception des sons est donné.• L’impact des sons forts sur les cils est décrit.• Les preuves des pertes auditives sont données.• L’impact particulier de la musique au format MP3 est donné.

CHAPITRE 8UNITÉ

1 Nourrir mon corpsÀ quoi servent les aliments que je consomme ? Quels rôles jouent-ils dans mon organisme ?

L’unité propose dans un premier temps de mettre en évidence que notre organisme utilise et a besoin de nutriments (dont glucose et calcium) pour se construire et pour nos activités quotidiennes. Par la suite, il s’agit de montrer que les aliments peuvent être regroupés en fonction de leurs apports et de leurs rôles respectifs dans l’organisme.

Exploitation des documents1. Comparer les images PET scan des muscles de la cuisse au repos et en activité, et déduire ce dont nos muscles ont besoin pour fonctionner (Doc 1).2. Comparer les images PET scan du cerveau des deux patients et déduire ce dont notre cerveau a besoin pour fonctionner (Doc 1).3. Expliquer le titre du document « Manger pour bouger et réfl échir » (Doc 1).4. Comparer les radiographies de la main à différents âges et expliquer le titre du document « Manger pour grandir » (Doc 2).5. Utiliser le Doc 2 et le Doc 3 pour justifi er les aliments placés dans la coque bleue du bateau alimentaire. 6. Comparer les qualités nutritionnelles des différentes céréales, et expliquer celle(s) qu’il faudrait préférer (Doc 4).

Compétence travaillée Lire et exploiter des données présentées sous diffé-rentes formes : images médicales.

Modalité d’application : travailler avec le document 2. Déterminer la taille réelle de chaque main prise par radiographie dans le document.

Les attentes • Prise en compte du trait d’échelle.• Prise en compte de la légende qui indique que toutes les photos sont à la même échelle.• Réalisation et écriture du calcul détaillé.

UNITÉ

2 Mon alimentation et ma santéPourquoi adapter mes apports alimentaires à mes activités quotidiennes ? Quelles peuvent être les conséquences d’un déséquilibre alimentaire durable ?

Les élèves sont amenés à comparer des habitudes ali-mentaires moyennes de deux pays différents et à calcu-ler leurs apports énergétiques respectifs. Un exemple de

conséquence des déséquilibres alimentaires est proposé.L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Calculer l’apport énergétique (en kJ) de chaque dessert proposé (Docs 1 et 3).2. Déterminer les apports énergétiques (en kJ) totaux de chaque plateau (Doc 1).3. Relever la quantité d’énergie totale dépensée par un adolescent dans une journée (Doc 5).4. Proposer un exemple de pays dans lequel on pourrait trouver chaque plateau repas (Doc 2).5. Déterminer et justifi er le plateau qui semble le mieux adapter à un adolescent (Docs 1 et 5).6. Expliquer et justifi er avec des chiffres les risques liés à la consommation régulière d’un plateau similaire au pla-teau n°1 (Doc 1 et 4).



Les attentes • Les apports énergétiques totaux ont été réalisés.• Les besoins énergétiques d’un adolescent ont été relevés.• Le déséquilibre énergétique de l’un des deux plateaux a été mis en évidence clairement.• Les conséquences sur la santé d’un déséquilibre alimen-taire régulier ont été relevées et justifi ées par des chiffres.

UNITÉ

3 Mon organisme et la digestionComment les aliments que je consomme sont-ils digérés et absorbés par mon organisme ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à (re)décou-vrir les organes du système digestif. Leur rôle respectif est abordé à ce niveau : ces notions seront complétées dans les unités suivantes. Une approche historique sur la découverte de la digestion chimique est proposée.

Exploitation des documents1. Analyser les radiographies pour réaliser un schéma légendé de l’organisation du système digestif (Doc 1).2. Calculer le temps moyen du trajet d’un aliment et de sa digestion dans le système digestif (Doc 1).

31

32

3. Expliquer pourquoi on ne peut pas proposer d’aliments solides à un bébé avant ses 6 mois (Doc 2).4. Identifi er quel(s) organe(s) participe(nt) à la digestion mécanique des aliments (Docs 2 et 3).5. Analyser les résultats de l’expérience et montrer que le « suc de l’estomac » découvert par William Beaumont doit contenir des enzymes digestives (Docs 4 et 5).6. Analyser le tableau et identifi er l’organe au niveau duquel les nutriments sont absorbés vers le sang (Doc 6).


Modalité d’application : travailler sur les documents 4 et 5. Réaliser un schéma des différentes étapes de l’expé-rience de William Beaumont. En déduire le rôle possible du « suc de l’estomac » (Doc 4).

Les attentes• Le schéma montre 5 étapes : 1) Prélèvement du suc stomacal ; 2) Mise en contact du suc stomacal sur un morceau de viande ; 3) Incubation à 38°C ; 4) Attente 1h ; 5) Résultat fi nal (viande découpée).• Le rôle du suc stomacal dans le découpage des aliments est identifi é.


Graphique comparant les qualités nutritionnelles de deux aliments

UNITÉ

4 Mon alimentation et mes besoins nutritionnels

Quelles sont les conséquences d’un déséquilibre entre mes apports et mes besoins alimentaires ?

Le document 1 permet une spiralisation des notions : les besoins nutritionnels pour la construction et le fonction-nement de l’organisme ont été abordés lors de l’unité 1. Les élèves sont ici amenés à comprendre les risques des déséquilibres alimentaires sur leur santé, au-delà des risques d’obésité mis en évidence dans l’unité 2.

Exploitation des documents1. Expliquer, d’après vos connaissances et le document, pourquoi un enfant à des besoins nutritionnels plus important que ses grands-parents (Doc 1).2. Expliquer pourquoi la consommation excessive de sodas sucrés peut conduire à un développement de graisse au niveau de l’abdomen (Docs 2 et 3).3. Analyser le Doc 5 sur le lien entre obésité et accidents cardiovasculaires ; puis expliquer ces valeurs à l’aide des Docs 2 à 4. 4. Montrer qu’un déséquilibre alimentaire n’est pas obli-gatoirement un « excès » alimentaire (Doc 6).


Modalité d’application : utiliser l’ensemble des docu-ments de l’unité pour justifi er l’intérêt d’adapter ses apports nutritifs à ses besoins nutritionnels.

Les attentes • Mise en évidence de conversion du glucose excéden-taire en lipides.• Mise en évidence de la conséquence des lipides excéden-taires dans l’organisme (ex. : formation de cholestérol).• Lien entre augmentation des taux de cholestérol ; risque de développement des plaques d’athéromes et maladies cardiovasculaires.• Mise en évidence des conséquences d’un défi cit d’ap-ports nutritifs sur la construction osseuse et musculaire.

UNITÉ

5 Des bactéries qui aident digérer

Quels sont les rôles du microbiote intestinal dans la digestion ?

L’objectif ici est de faire une première approche, dans le chapitre, de la notion de « microbiote intestinal » et de ses rôles dans notre organisme. Le document 1 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 3 sur les différents organes constituants le système digestif.

Exploitation des documents1. Redessiner la silhouette du document et légender les différents organes du système digestif (Doc 1).2. Relever et expliquer le rôle de notre microbiote intesti-nal dans la digestion de nos aliments (Docs 1 et 2). 3. Analyser les résultats de l’expérience et montrer que notre microbiote intestinal contrôle notre appétit (Doc 3).4. Analyser les résultats de l’expérience et montrer que notre microbiote intestinal pourrait expliquer certains cas d’obésité (Doc 3).

33


Modalité d’application : travailler avec le document 4. Convertir le schéma de l’expérience en tableau à double entrée.

Les attentes

Souris A Souris B

Microbiote reçu Venant de la jumelle obèse

Venant de la jumelle mince

Alimentation Même régime alimentaire

Résultat La souris a grossi

La souris n’a pas grossi

Interprétations Le microbiote doit être impliqué dans l’obésité

UNITÉ

6 L’absorption des nutrimentsComment les nutriments sont-ils absorbés au niveau de l’intestin grêle ?

L’absorption des nutriments au niveau de l’intestin grêle a été découverte dans l’unité 3. Le document 1 de cette unité permet de faire une spiralisation pour redécouvrir cet organe digestif.Le but est ensuite de montrer l’intérêt de découper les aliments en nutriments pour qu’ils puissent être absor-bés vers les capillaires sanguins à proximité de l’intestin grêle.

Exploitation des documents1. Réaliser un schéma d’interprétation de l’image propo-sée en intégrant les légendes « intestin grêle » et « vais-seaux sanguins » (Doc 1).2. Sachant que les nutriments sont absorbés vers le sang au niveau de l’intestin grêle, expliquer quel peut être l’in-térêt de ces « villosités intestinales » (Doc 2).3. Rappeler, d’après vos connaissances, le rôle des enzymes digestives dans la digestion des aliments.4. Analyser les résultats de l’expérience pour expliquer pourquoi il est indispensable que nos aliments soient découpés en nutriments (Doc 3).5. Compléter le schéma fait en signalant la production enzyme (Docs 1 et 4).


Modalité d’application : travailler à partir du docu-ment 3, réaliser un tableau pour présenter et commenter les résultats de l’expérience de l’absorption intestinale.

Expérience 1 Expérience 2

Contenu du bécher

Pain + eau distillé

Pain + enzyme

Observations L’eau du cristallisoir est

bleue

L’eau du cristallisoir est

orange

Connaissances − La liqueur de Fehling passe de bleue à orange en présence de glucose.− Le glucose est un nutriment issu de l’amidon.

Interprétations Rien n’est passé du bécher vers le

cristallisoir.

Du glucose (issu de l’amidon) est passé du

bécher vers le cristallisoir.

UNITÉ

7 Le rôle essentiel des enzymes digestives

Comment les enzymes agissent-elles au niveau moléculaire pour transformer les aliments en nutriments ?

Les élèves sont amenés à analyser le résultat de diffé-rents tests chimiques pour montrer l’action moléculaire des enzymes sur le passage des aliments aux nutriments. Le document 6 permet un complément d’informations et une spiralisation sur le lien entre microbiote intestinal et risque d’obésité déjà abordé lors de l’unité 5.L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Identifi er la molécule présente dans le pain et mise en évidence par ce test (Docs 1 et 4).2. Relever l’enzyme présente dans la salive (Doc 2).3. Utiliser le document pour écrire une phrase contenant au moins les mots suivants : glucose, amylase, amidon, enzyme, salive (Doc 3).4. Déterminer la présence, ou non, de protéines dans les échantillons testés (Doc 4 et 5).5. Déterminer la présence, ou non, de glucose dans les échantillons testés (Doc 4 et 5).6. Déterminer la persistance, ou non, de l’amidon dans les échantillons testés (Doc 4 et 5).7. Concluez quant à l’action de l’amylase salivaire sur le pain (Doc 1, 4 et 5).8. Montrer que la présence d’amylase salivaire en grande quantité est indispensable à une bonne santé (Doc 6).



Les attentes • L’enzyme présente dans la salive est relevée.• L’analyse des couleurs obtenus dans les différents tests est cohérente.• La mise en évidence de la disparition de l’amidon et de l’apparition simultanée de glucose est identifi ée.• L’action de « découpage » de l’amidon en glucose par l’amylase salivaire est explicitée.

UNITÉ

8 La nutrition et le fonctionnement de nos cellules

À quoi servent précisément les nutriments issus de nos aliments dans notre organisme ?

Le chapitre s’était ouvert sur une mise en évidence de la nécessité de se nourrir pour construire et faire fonction-ner notre organisme. Cette unité 8 propose de conclure le chapitre en montrant précisément l’utilisation des nutriments par nos cellules osseuses et musculaires.Le document 1 permet une spiralisation pour (re)décou-vrir le rôle de l’intestin grêle dans l’absorption des nutri-ments vers le sang.

Exploitation des documents1. Analyser les résultats et montrer que l’intestin grêle est indispensable à l’absorption des nutriments alimentaires vers le sang (Doc 1).2. Identifi er la zone de l’intestin grêle qui participe active-ment à l’absorption du calcium (Doc 1).3. Montrer en quoi l’anatomie de la zone autour de l’in-testin grêle maximise l’absorption des nutriments (Docs 2 et 3).4. Identifi er les nutriments qui sont indispensables à la croissance des os (Doc 4).5. Montrer que la consommation de produits laitiers per-met d’assurer la croissance de l’organisme. Justifi er par des chiffres (Doc 4).6. Relever les nutriments qui sont indispensables au fonctionnement du muscle (Doc 4).7. Expliquer pourquoi il sera conseillé à l’individu faisant

de la course à pied de manger davantage que l’indi-vidu envisageant de se reposer. Justifi er par des chiffres (Doc 5).

Compétence travailléeAppréhender différentes échelles spatiales d’un même phénomène/d’une même fonction (ex. : nutrition : niveau de l’organisme, niveau des organes et niveau cellulaire).

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité, et montrer le rôle de la nutrition à l’échelle de l’organisme entier ; le rôle de chaque organe pris individuellement ; et le rôle des nutriments à l’inté-rieur des cellules.

Les attentes • Le rôle de l’alimentation dans la construction et le fonc-tionnement global de l’organisme est identifi é.• Le rôle de l’intestin grêle dans l’absorption des nutri-ments est identifi é.• Le rôle du système cardiovasculaire à proximité de l’in-testin grêle est identifi é.• Le rôle des nutriments dans le fonctionnement cellu-laire est identifi é.

Correction Exercice 2 « J’apprends à … »1) Je dois proposer un protocole permettant de mettre en évidence la présence d’amidon dans la pomme de terre.2) J’apprends dans le document que l’eau iodée est un réactif qui met en évidence la présence de l’amidon.3) Je prends une solution d’amidon achetée dans le com-merce pour savoir comment est censée réagir l’eau iodée en présence d’amidon.4) Je prends une solution d’eau distillée pour savoir com-ment est censée réagir l’eau iodée en absence de glucose.5) Je dépose quelques gouttes d’eau iodée sur une tranche de pomme de terre.6) Je compare la couleur obtenue sur la pomme de terre avec les 2 tubes témoins préparés préalablement.7) Je conclus quant à la présence, ou non, d’amidon dans la pomme de terre.

34

CHAPITRE 9UNITÉ

1 Le monde microbien qui nous entoure

Où se situent les micro-organismes ?


Exploitation des documents1. Préciser l’intérêt de conserver ses aliments frais au réfrigérateur (Docs 1 et 3).2. Expliquer pourquoi il est important de se laver les mains en sortant du métro (Docs 2 et 4).3. Proposer un tableau dans lequel fi gurent les espèces de micro-organismes en fonction des zones du corps (Doc 5).

Compétence travailléeFonder ses choix de comportements responsables vis-à-vis de sa santé ou de l’environnement sur des arguments scientifi ques

Modalité d’application : travailler avec les documents 1 et 2. Les élèves commencent par comparer leur propre réfrigérateur (ou la photographie d’un réfrigérateur peu organisé) avec le réfrigérateur organisé du document 1. Puis ils cherchent des arguments pour justifi er cette organisation en termes de santé.

Les attentesLes élèves prennent conscience de l’importance du froid pour ralentir le développement des micro-organismes. En fonction de la nature des aliments (plus ou moins frais et emballés) la température de conservation varie. Bien choisir la température permet de limiter les risques de contamination des aliments par des micro-organismes.

UNITÉ

2 Lutter contre la contaminationComment peut-on empêcher les micro-organismes de pénétrer dans notre corps ?

Exploitation des documents1. Expliquer comment notre organisme se protège contre la contamination (Doc 1).2. Déterminer les régions les plus touchées par la grippe lors de la 8e semaine de l’année 2016 (Doc 2).3. Expliquer quelles sont les mesures à mettre en place dans ces régions pour limiter les risquer de transmission (Doc 2).4. Décrire les 4 étapes nécessaires pour désinfecter cor-rectement une plaie (Doc 3). 5. Décrire, comparer et expliquer les résultats obtenus dans chacune des expériences pour en déduire un rôle des antiseptiques (Doc 4).

Compétence travailléeInterpréter des résultats et en tirer des conclusions

Modalité d’application : travailler avec le document 4 pour comprendre les expériences réalisées et interpréter les résultats obtenus.

Les attentesLes élèves mettent en évidence le développement microbien important lorsque l’individu ne s’est pas lavé les mains. L’effet antimicrobien d’un lavage de main au savon et avec un antiseptique sont mis en évidence par les expériences 2 et 3.

UNITÉ

3 Un microbiote qui nous aideComment le microbiote participe-t-il à la défense de notre organisme ?

Exploitation des documents1. Identifi er le rôle de notre microbiote (Docs 1 et 2).2. Préciser l’impact des antibiotiques sur notre micro-biote puis l’infl uence du régime alimentaire du nourris-son sur le microbiote (Doc 3).3. Expliquer les résultats obtenus dans les trois cas (Doc 4).4. Expliquer l’importance du maintien d’un microbiote de qualité sur la peau (Docs 1, 5 et 6).


Modalité d’application : travailler avec le document 4. Les élèves recherchent le problème posé et l’hypothèse des scientifi ques qui ont mis en place cette expérience. Les élèves identifi ent ensuite l’expérience témoin.

Les attentesLe problème posé aux scientifi ques : comment intervient le microbiote de la mère sur l’immunité de ses petits ?L’hypothèse des scientifi ques : le microbiote stimule la mise en place d’une immunité effi cace chez les petits.Il sera donné de l’importance à la formulation du pro-blème sous la forme d’une question et de l’hypothèse qui reprend de manière affi rmative les termes du problème.

UNITÉ

4 Après la contamination, l’infection

Quels sont les acteurs qui interviennent lors de l’infection ?

Exploitation des documents1. Identifi er la fonction des muqueuses dans la protection de l’organisme (Doc 1).

35

36

2. Mettre en lien le développement du nombre de bac-téries salmonelles avec les symptômes de la maladie (Doc 2).3. Proposer un schéma d’interprétation annoté de la photographie d’une infection virale (Doc 3). 4. Dessiner et annoter les trois types de cellules présen-tées dans le tableau en vous aidant de la photographie réalisée au microscope optique (Doc 4).5. Rechercher le nom des cellules que l’on trouve en grand nombre dans les ganglions lymphatiques et propo-ser une explication à leur présence (Doc 5).


Modalité d’application : travailler avec le document 2. Les élèves sont invités à traduire le graphique sous une autre forme : tableau, texte…

Les attentesLes élèves sont parvenus à extraire des documents l’en-semble des informations nécessaires et ont proposé une représentation différente de celle du document. Les don-nées sont chiffrées et précises. Les élèves ont effectué les bons choix sans s’encombrer de détails.

UNITÉ

5 Une médecine qui nous aide à lutter contre l’infection : les antibiotiques

Comment les antibiotiques nous aident-ils à lutter contre l’infection ?

Exploitation des documents1. Rechercher l’effet qu’a eu le développement de cham-pignons dans les boîtes de culture d’A. Flemming en 1928 (Doc 1).2. Identifi er l’antibiotique le plus effi cace dans ce cas en exploitant les résultats de l’expérience (Doc 2).3. Justifi er le slogan « les antibiotiques, c’est pas auto-matique » (Doc 3). 4. Identifi er l’hypothèse validée par l’expérience de M. Demerec en 1946 (Doc 4).

Compétence travailléeIdentifi er les impacts (bénéfi ques et nuisances) des activités humaines sur l’environnement à diffé-rentes échelles.

Modalité d’application : travailler avec les documents 3 et 4 en lien avec une recherche internet sur le rôle des antibiotiques sur les virus. Les élèves recherchent pour-quoi il est important de remettre en cause systémati-quement l’emploi d’antibiotiques lors d’une infection. Ils recherchent alors quels impacts pourraient avoir leur utilisation systématique sur l’environnement.

Les attentesLes élèves prennent conscience de l’ineffi cacité des antibiotiques lorsque l’infection n’est pas d’origine bac-térienne. Ils peuvent ensuite appréhender à différentes échelles l’impact négatif d’une utilisation non raisonnée des antibiotiques (sur le microbiote des individus, sur l’apparition de formes bactériennes résistantes, sur l’en-vironnement non humain…).

UNITÉ

6 Une médecine qui nous aide à nous protéger de l’infection : la vaccination

Comment la vaccination nous aide-t-elle à nous protéger de l’infection ?

Exploitation des documents1. Expliquer d’où vient le terme « vaccination » (Doc 1).2. Justifi er le choix de la moelle osseuse de lapins par Louis Pasteur (Doc 2).3. Proposer une explication à la diversité des vaccins recommandés par le ministère de la Santé en France (Doc 3). 4. Proposer une explication à la chute des cas de poliomyélite en France depuis 1960 (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec les documents 1 et 2. Les élèves cherchent à identifi er ce qui a initié la recherche de Jenner et de Pasteur (le problème posé et l’hypothèse envisagée), ainsi que les expériences qui ont été mises en œuvre (protocole expérimental) et l’évalua-tion des résultats qui ont permis la construction du savoir scientifi que.

Les attentesLes élèves doivent identifi er les étapes de la démarche scientifi que dans les deux expériences scientifi ques historiques. Ils comprennent ensuite comme la coopé-ration permet de construire étape par étape, au fi l des découvertes et des démarches expérimentales, un savoir scientifi que.

UNITÉ

7 Les réactions immunitaires mises en œuvre par l’organisme pour se défendre

Quelles réactions se mettent en place dans notre organisme pour lui permettre de se défendre contre des agents infectieux ?

Exploitation des documents1. Lister les symptômes ressentis lorsqu’une réaction infl ammatoire se met en place. Déterminer ce qui se passe à l’intérieur de l’organisme à ce moment (Doc 1).

37

2. Déterminer le rôle d’un phagocyte (Docs 1 et 2).3. Déterminer les 2 types de réaction immunitaire pos-sibles et expliquer quand chacune intervient (Doc 3). 4. Décrire les expériences réalisées et les résultats obte-nus. D’après le texte, expliquer ce qui a été transféré via le sérum qui a permis la survie du cobaye 2 (Doc 4).5. Indiquer le nom des cellules qui produisent les anti-corps capables d’immobiliser les salmonelles. Justifi er la réponse (Doc 5).


Modalité d’application : travailler avec les documents 4 et 5. Les élèves cherchent à identifi er pour les expé-riences de von Behring et de Nossal : – le problème posé et l’hypothèse envisagée ;– les expériences mises en œuvre (protocole expérimen-tal) ;– les résultats obtenus qui ont permis la construction du savoir scientifi que.

Les attentesLes élèves doivent identifi er les étapes de la démarche scientifi que dans ces deux expériences scientifi ques his-toriques. Ils sont invités à réfl échir ensuite sur la façon dont se construit un savoir scientifi que, étape par étape, au fi l des découvertes et des démarches expérimentales.

UNITÉ

8 La mise en œuvre de l’immunité adaptative

Comment l’organisme se défend-il quand la réponse immunitaire innée ne suffi t pas ?

Exploitation des documents1. Après avoir défi ni ce qu’est un antigène et ce qu’est un anticorps, décrire les deux courbes présentées (Docs 1 et 2).2. Déterminer le mode d’action des anticorps (Doc 3). 3. Expliquer le rôle des lymphocytes B dans l’élimination d’un agent pathogène (Docs 1 à 4).4. Expliquer le rôle des lymphocytes T cytotoxiques dans l’élimination d’un agent pathogène (Docs 5 et 6).


Modalité d’application : travailler avec les documents 1 et 3 sur la représentation des anticorps sous forme de modèle numérique (Doc 1) et de schéma (Doc 3).

Les attentesLes élèves doivent faire le lien entre ces deux représen-tations en identifi ant sur les anticorps schématisés du document 3 ce qui correspond aux bras courts, bras long et zone de reconnaissance de l’antigène.

UNITÉ

9 Le sida, le système de défense mis en défaut

Que se passe-t-il dans notre organisme lorsque l’on est contaminé par le virus du sida ?


Exploitation des documents1. Comparer les résultats d’analyse de sang d’une per-sonne saine et d’une personne atteinte du sida. Sur quel type de cellules observe-t-on une différence importante (Doc 1) ? 2. Déterminer si un sujet atteint meurt du VIH lui-même. Justifi er la réponse fournie (Docs 2 et 3). 3. Déterminer à quel type de cellules s’attaque le virus du sida et expliquer les conséquences que cela entraine (Docs 4 à 6).4. Expliquer le mode d’action du virus du sida lorsqu’il pénètre dans une cellule (Doc 5).

Compétence travailléeConduire une recherche d’informations sur internet pour répondre à une question ou un problème scien-tifi que, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fi abilité des sources et la validité des résultats

Modalité d’application : travailler, en complément de l’ensemble des documents de l’unité présentés, sur la prévention.Rechercher sur le site aides.org les outils de préven-tion à partir du dossier thématique dans l’onglet « prévention » de ce site : http://www.aides.org/les-outils-de-prevention-vih-sida

Les attentesLes élèves doivent travailler sur l’usage du préservatif et sur le dépistage pour comprendre les enjeux de la pré-vention dans la lutte contre cette pandémie.

UNITÉ

U10 Une médecine qui nous aide : la vaccination

En quoi la vaccination permet-elle de protéger durablement notre organisme contre certains micro-organismes pathogènes ?

Exploitation des documents1. Décrire les expériences réalisées et les résultats obte-nus. Comment peut-on expliquer la survie du lapin B (Doc 1) ?2. Décrire précisément le graphique présenté et expliquer ce que l’on peut en déduire (Doc 2). 3. Sur l’analyse de sang, on lit « patiente immunisée ». Déterminer ce qui a permis au laboratoire d’analyses médicales d’indiquer cela (Doc 3).

38

4. Expliquer ce qui permet à notre organisme de se défendre plus efficacement lors d’un second contact avec le même antigène (Docs 2 et 4).5. Montrer que la vaccination permet de se protéger soi-même contre une maladie particulière, mais aussi de pro-téger son entourage (Doc 5).

Compétence travaillée Comprendre les responsabilités individuelle et col-lective en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

Modalité d’application : travailler avec le document 5 pour comprendre que la vaccination n’a pas un impact sur la santé uniquement à l’échelle de l’individu mais aussi à l’échelle de la population.

Les attentesLes élèves doivent pouvoir expliquer l’effet groupe de la vaccination et réfléchir ainsi à l’importance d’un suivi régulier du calendrier vaccinal français par un maximum d’individus pour limiter les épidémies.

Correction Exercice 2 « J’apprends à … »• Pendant la phase de primo infection : Le nombre de LT4 diminue de 1000 à 500 par mL de sang puis augmente à nouveau de 500 à 720 par mL de sang.• Pendant la phase asymptomatique : Le nombre de LT4 diminue de 720 à 220 par mL de sang.• Pendant la phase sida déclarée : Le nombre de LT4 diminue de 220 à 0 par mL de sang.

CHAPITRE 10UNITÉ

1 À la puberté, des transformations de mon corps

Quels sont les transformations ayant lieu lors de la puberté ?

Il s’agit ici d’aborder les transformations qui ont lieu au cours de la puberté que ce soit physique ou psycholo-gique. Il s’agit aussi pour l’élève de découvrir les diffé-rents organes associés à la reproduction chez la femme et chez l’homme.

Exploitation des documents1. Identifi er les changements physiques communs aux deux sexes au cours de la puberté (Docs 1 et 2).2. Identifi er les modifi cations au cours de la puberté propres à chaque sexe (Docs 1 et 2).3. Réaliser un tableau comparatif de l’appareil reproduc-teur masculin et féminin (Docs 3 et 4).

Appareil reproducteur

féminin

Appareil reproducteur

masculin

Gamète fabriqué

Organe fabriquant les gamètes

Quantité et rythme de production des gamètes


Modalité d’application : travailler avec le document 3. Réaliser une observation microscopique de sperma-tozoïdes de mammifères.

Les attentes • Utilisation du microscope : mise au point, centrage de la préparation.• Utilisation du microscope : objectifs (ordre croissant).

UNITÉ

2 Les débuts de la grossesseQuelles sont les premières étapes de la grossesse ?

Il s’agit ici d’aborder les notions de fécondation et les pre-mières étapes de développement de l’embryon au sein de l’organisme maternel.

Exploitation des documents1. Repérer le trajet des spermatozoïdes et de l’ovule dans l’appareil reproducteur féminin. Indiquer où se ren-contrent le spermatozoïde et l’ovule (Doc 1).2. Justifi er l’affi rmation suivante, « dans l’espèce humaine, la fécondation est interne » (Doc 1).3. Expliquer comment à partir de la cellule œuf obtient-on un embryon (Docs 2 et 3).4. Expliquer le rôle de la muqueuse utérine au tout début du développement (Doc 4).


Modalité d’application : travailler avec l’ensemble des documents. Montrer comment un rapport sexuel non protégé peut permettre la formation d’un embryon constitué de plusieurs cellules.

Les attentes • Expliquer le trajet des spermatozoïdes dans les voies génitales femelles.• Identifi er le lieu de la fécondation dans les voies géni-tales femelles.• Expliquer comment se réalise le passage de la cellule œuf à un embryon pluricellulaire.

UNITÉ

3 Neuf mois pour se développerComment le fœtus peut-il se développer dans le ventre de sa mère ?

Au cours de cette unité, les élèves sont amenés à tra-vailler sur les étapes du développement du fœtus et sur la compréhension du rôle du placenta dans les échanges entre le fœtus et la mère. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Décrire les transformations qui ont lieu chez le fœtus au cours de 9 mois de grossesse (Doc 1).2. Expliquer les conséquences pour le fœtus lorsque sa mère est sous alimentée (Doc 2).3. Repérer quelques caractéristiques qui font du placenta une bonne surface d’échange entre la mère et le fœtus (Doc 3). 4. Décrire les échanges qui ont lieu entre l’organisme maternel et le fœtus (Doc 4). 5. Expliquer les différences de poids des deux enfants à la naissance (Docs 1 à 4).

39

40


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page pour réaliser une affi che de prévention des risques liés à un régime au cours d’une grossesse.

Les attentes• Présenter sur l’affi che les conséquences pour le fœtus d’un régime chez la mère.• Présenter le rôle du placenta dans les échanges entre la mère et le fœtus.


Schéma fonctionnel représentant les échanges entre le fœtus et l’organisme maternel grâce au placenta

UNITÉ

4 Le fonctionnement des appareils reproducteurs

Comment fonctionnent les appareils reproducteurs à partir de la puberté ?

Les documents 1 et 2 permettent une spiralisation des notions. Il s’agit ici de développer la notion de cycle menstruel chez la femme et de l’opposer à la production continue de gamètes chez l’homme.

Exploitation des documents1. Expliquer pourquoi on peut dire que les testicules et les ovaires ont une double fonction (Docs 1 et 2).2. Identifi er les transformations qui ont lieu au niveau de l’utérus au niveau d’un cycle menstruel (Docs 3 et 4).3. En déduire l’organe à l’origine des règles chez la femme (Doc 3).4. Déterminer la période la plus favorable pour le pas-sage des spermatozoïdes du vagin vers l’utérus et donc pour qu’il y ait fécondation (Doc 4).


Modalité d’application : travailler à partir des docu-ments 3 et 4, réaliser un schéma présentant les modi-fi cations qui ont lieu au cours d’un cycle menstruel chez la femme.

Les attentes Réaliser un schéma présentant les éléments suivants :• une échelle représentant les 28 jours d’un cycle clas-sique ;• l’évolution de la muqueuse au cours du cycle ;• l’évolution de l’aspect de la glaire au cours du cycle ;• le jour de l’ovulation.

UNITÉ

5 Le déclenchement de la pubertéComment est contrôlée l’entrée dans la puberté ?

L’objectif ici est de découvrir comment le cerveau permet le déclenchement de la puberté et comment il contrôle le fonctionnement des organes reproducteurs. Le document 1 permet une spiralisation des notions vues dans l’unité 1 sur les transformations qui ont lieu à l’adolescence.

Exploitation des documents1. Établir une relation entre la concentration en testos-térone et en œstrogènes et l’apparition des caractères sexuels secondaires chez le garçon et la fi lle (Doc 1).2. Montrer que les œstrogènes produits par les ovaires sont responsables de l’apparition des caractères sexuels secondaires chez la fi lle (Doc 2).3. Montrer que les hormones hypophysaires sont respon-sables du déclenchement de la puberté (Docs 3 à 6).4. Expliquer comment les hormones hypophysaires peuvent avoir une action sur des organes aussi éloignés que les testicules (Docs 3 et 4).5. Justifi er le fait que d’autres hormones interviennent à la puberté (Doc 7).

Compétence travailléeReprésenter des données sous différentes formes.

Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de la double page pour réaliser un schéma fonctionnel montrant le contrôle du déclenchement de la puberté chez le garçon.

Les attentes Le schéma met en évidence :• la production d’hormones par l’hypophyse, les testicules• que les hormones hypophysaires stimulent l’activité des testicules et leur production de testostérone• que la testostérone stimule le développement des

caractères sexuels secondaires

41

UNITÉ

6 Le contrôle de la procréationQuels sont les moyens existants aujourd’hui pour limiter la procréation ?

Il s’agit ici de présenter la diversité des méthodes de limi-tation de la procréation. Les documents présentent les modes de fonctionnement des méthodes de contracep-tions et leurs limites.

Exploitation des documents1. Nommer quelques moyens de contraception (Doc 1).2. Expliquer comment la pilule permet d’empêcher le développement d’une grossesse (Docs 2 et 3).3. Réaliser un tableau comparatif des différentes méthodes de contraception présentées (Docs 2 à 7).

Pilule Préservatif Stérilet Contraception d’urgence

% de réussite

Avantages

Inconvénients

Cible de la méthode contraceptive

4. Réaliser un paragraphe qui explique comment les méthodes contraceptives peuvent empêcher une gros-sesse en cas de rapport sexuel (Docs 2 à 7) 5. Expliquer les choix qui s’offrent à une femme en cas de grossesse non désirée (Doc 8).

Compétence travailléeConduire une recherche d’informations sur inter-net pour répondre à une question ou un problème scientifi que, en choisissant des mots clés pertinents et en évaluant la fi abilité des sources et la validité des résultats.

Modalité d’application : réaliser des recherches sur internet pour obtenir des informations sur les différentes méthodes de contraception dans le but de réaliser des affi ches sur la contraception.

Les attentes• Recherche de mots clés appropriés.• Vérifi cation de la fi abilité des sources internet utilisées.• Trouver des informations sur le fonctionnement, sur le prix, le mode d’utilisation, les contre-indications d’une méthode de contraception.• Réaliser une affi che d’information sur la méthode de contraception choisie.

Correction Exercice 2 « J’apprends à … »Le but est ici d’apprendre à analyser des données issues de cas cliniques.• Je décris les symptômes du syndrome de Turner qui touche les fi lles. Ces femmes sont stériles et ont une apparence infantile à l’âge adulte. Elles ne présentent pas de développement des seins et n’ont pas de règles.

Donc elles ne développent pas de caractères sexuels secondaires• Je compare la personne non malade à la personne atteinte du syndrome de Turner. Je constate que chez une adolescente en fi n de puberté non malade la concen-tration sanguine en œstrogènes est de 70 µg/L alors que chez une adolescente du même âge atteinte du syn-drome de Turner, la concentration sanguine en œstro-gènes est de 2 µg/L.• De plus, lorsque l’on injecte des hormones ovariennes, les femmes atteintes du syndrome de Turner déve-loppent des caractères secondaires• Les œstrogènes sont des hormones produites par les ovaires. D’après les résultats, en absence d’œstrogènes, il n’y a pas de développement des caractères sexuels secondaires chez la femme. Donc on peut en conclure que les œstrogènes sont responsables chez la femme du développement des caractères sexuels secondaires.

UNITÉ

7 La prévention contre les Infections Sexuellement Transmissibles

À quoi correspondent les IST et comment s’en protéger ?

Il s’agit ici d’aborder la variété des IST et de faire le lien avec la partie immunologie du programme en présentant la diversité des types de micro-organismes impliqués. On insistera plus particulièrement sur l’importance du dépistage et de l’utilisation du préservatif pour limiter la propagation des IST.

Exploitation des documents1. Rappeler quel est le seul moyen de contraception qui protège des IST.2. Identifi er les différents types de micro-organismes res-ponsables des IST (Docs 1 à 3). 3. Expliquer comment on peut limiter la propagation des IST (Docs 4 à 5).4. Déterminer si toutes les IST sont soignables (Doc 6).


Modalité d’application : utiliser l’ensemble des docu-ments de la double page et une recherche internet pour réaliser une affi che de prévention sur les IST.

Les attentes• Présentation des différentes IST• Présentation de leur importance dans le monde et en France• Mise en avant de l’importance du dépistage pour éviter la propagation des IST• Identifi cation du centre de dépistage le plus proche

42

UNITÉ

8 Le contrôle hormonal des appareils reproducteurs

Comment est contrôlé le fonctionnement des appareils reproducteurs ?

Il s’agit ici de comprendre comment est contrôlé l’appa-reil reproducteur féminin par comparaison de l’appareil reproducteur masculin. L’exploitation dans le manuel est organisée en tâche complexe.

Exploitation des documents1. Décrire l’évolution de la muqueuse utérine au cours d’un cycle (Doc 1).2. Décrire l’évolution des concentrations en hormones ovariennes au cours d’un cycle et émettre une hypothèse sur leur action sur la muqueuse utérine (Doc 1).3. Analyser les expériences réalisées chez des lapines et montrer le rôle des hormones ovariennes sur la muqueuse utérine (Doc 2).4. Analyser les expériences réalisées sur des femelles singes et déterminer le rôle du cerveau sur l’appareil reproducteur féminin (Doc 4).


Modalité d’application : travailler sur l’ensemble des documents de l’unité et prendre modèle sur le schéma du document 3 pour réaliser le schéma.

Les attentes Réaliser un schéma de la régulation de l’appareil repro-ducteur féminin.• Mise en évidence que le cerveau produit des hormones hypophysaires.• Action stimulatrice des hormones hypophysaires sur les ovaires.• En réponse les ovaires produisent des hormones : œstro-gènes et progestérone ; l’ovulation est permise aussi par l’action des hormones hypophysaires.• Action stimulatrice des hormones ovariennes sur le développement de la muqueuse utérine.

UNITÉ

9 Diverses causes de l’infertilité

Quelles sont les différentes causes d’infertilité ?

Il s’agit ici de montrer ici ce qu’est l’infertilité, qu’elle peut résulter de problèmes hormonaux ou structuraux. Il s’agit aussi de montrer que l’infertilité peut toucher les hommes comme les femmes.

Exploitation des documents1. Analyser le document 1 et déterminer les causes de l’infertilité de Mme A. (Doc 1).2. Déterminer ce qui peut être à l’origine de l’infertilité féminine (Doc 1 et 6).

3. Expliquer le lien entre température corporelle et fonc-tionnement de l’appareil reproducteur féminin (Doc 2).4. Déterminer les causes d’infertilité possible chez l’homme (Doc 4 et 5).


Modalité d’application : travailler le document 4 pour déterminer les causes de l’infertilité de M. A.

Les attentes On attend une analyse précise des résultats issus du spermogramme de M. A.• Mise en évidence d’un nombre faible de spermatozoïdes par rapport aux valeurs normales.• Mise en évidence d’une faible mobilité des sperma-tozoïdes par rapport aux valeurs normales.• M. A présente donc un sperme avec des spermatozoïdes peu mobiles et peu nombreux qui ne lui permettent pas de se reproduire ;

UNITÉ

U10 Contrôle hormonal : applications

Comment la connaissance du contrôle hormonal des appareils reproducteurs a permis de mettre au point des techniques de contrôle de la procréation et de procréation médicalement assistée ?

Il s’agit ici de faire le lien entre les connaissances acquises par l’Homme sur le fonctionnement de leurs appareils reproducteurs et l’utilisation de ces connaissances pour contrôler la procréation humaine et aider à la procréation.

Exploitation des documents1. Décrire les changements hormonaux qui ont lieu avec la prise de la pilule contraceptive et expliquer à l’aide de vos connaissances comment la pilule peut empêcher une grossesse (Docs 1 et 3).2. Expliquer comment fonctionne la contraception d’ur-gence (Doc 2).3. Décrire les différentes étapes d’une fécondation in vitro (Doc 5).4. Expliquer comment la technique de fécondation in vitro et l’ICSI permettent de résoudre les problèmes d’in-fertilité d’un couple (Doc 5). 5. Expliquer comment les connaissances sur le fonction-nement de l’appareil reproducteur féminin a permis de mettre au point des traitements contre l’infertilité fémi-nine (Doc 4).


Modalité d’application : en utilisant le document 1 et des connaissances sur la régulation du fonctionnement de l’appareil reproducteur féminin, analyser les résultats

43

de la prise de pilule pour déterminer comment elle peut empêcher le développement d’une grossesse.

Les attentes • Sans pilule, on constate une augmentation de la pro-duction des hormones ovariennes à mettre en relation avec l’augmentation de l’épaisseur de la muqueuse uté-rine et l’existence de l’ovulation• Avec la prise de pilule, il n’y a plus de variation de la concentration des hormones ovariennes. Le taux d’hor-mones ovariennes reste faible• Il n’y a donc pas d’ovulation possible. Si l’ovule n’est pas

libéré, il ne peut pas être fécondé et il n’y a donc pas de grossesse• Il n’y a donc pas de développement de la muqueuse uté-rine pour accueillir le futur embryon donc il ne peut pas y avoir de grossesse.

Correction Exercice 2 « J’apprends à … »• Utilisation d’un moteur de recherche « google » ou « yahoo ».• Utilisation des bons mots clés « centre dépistage ville ».• Sélection des sites fiables comme « sida-info-service .org »

D débutant C apprenti B confirmé A expert

1 Formuler une question ou un problème scientifique.

L’élève ne parvient pas encore à formaliser un problème scientifique. Il est repère cependant si on l’aide la situation contradictoire. Il est capable de choisir un problème adapté parmi ceux qu’on lui propose.

L’élève formule correctement le problème posé si on l’aide à repérer les contradictions de la situation initiale. Il est capable de formuler un problème sous la forme d’une question même si le vocabulaire manque de précision.

L’élève formule correc-tement le problème posé si la situation pré-sentée est clairement contradictoire. Il est capable de formuler un problème sous la forme d’une question en utilisant un vocabu-laire précis.

L’élève repère de manière autonome les contradictions dans une situation initiale proposée. Il est capable de formuler un problème sous la forme d’une question en utilisant un vocabu-laire précis.

2 Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir des expériences pour la ou les tester.

L’élève propose au moins une hypothèse au problème claire-ment posé. il envisage les résultats attendus si on lui propose un protocole clair. Il compare les résultats obtenus avec ceux attendus et valide l’hypothèse si elle est juste.

L’élève propose au moins une hypothèse au problème claire-ment posé, un proto-cole correspondant même si il n’est pas toujours réalisable. Il envisage les résultats attendus. Il compare les résultats obtenus avec ceux attendus et valide l’hypothèse si elle est juste.

L’élève identifie et s’approprie le pro-blème scientifique proposé. Il envisage des hypothèses, des protocoles correspon-dants et envisage les résultats attendus. Il compare les résultats obtenus avec ceux attendus et valide les hypothèses justes.

L’élève identifie et s’approprie le pro-blème scientifique proposé. Il envisage des hypothèse et les résultats attendus. Il compare les résul-tats obtenus avec ceux attendus et valide les hypothèses justes. Il exploite ses découvertes afin de poursuivre un raison-nement de manière autonome.

3 Utiliser des instruments d’observation, de mesures et des techniques de préparation et de collecte.

L’élève ne connaît pas l’utilisation de l’outil. Il l’utilise en suivant les consignes de la fiche technique et les conseils du professeur.

L’élève connaît l’utilisation de l’outil, il rencontre des diffi-cultés pour l’utiliser. Quelques conseils lui sont nécessaires.

L’élève connaît l’utilisation de l’outil, il peut l’utiliser sans problème mais manque d’expérience. Aucune aide ne lui est nécessaire.

L’élève connaît l’uti-lisation de l’outil, il l’utilise sans problème parce qu’il en a l’expé-rience. Aucune aide ne lui est nécessaire.

4 Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.

L’élève n’a pas identifié le pro-blème qui a mené à la démarche expéri-mentale. Les résultats ont été décrits de manière incomplète. La conclusion qui en résulte ne permet pas de répondre au problème.

L’élève n’a pas iden-tifié le problème qui a mené à la démarche expérimentale. Les résultats ont été décrits de manière incomplète. La conclu-sion qui en résulte n’est pas réellement associée au problème de départ ou est imprécise.

L’élève identifie le problème qui a mené à la démarche expéri-mentale. Les résultats ont été décrits de manière complète (sans forcément l’écrire). La conclusion qui en résulte n’est pas directement associée au problème de départ ou est imprécise.

L’élève identifie le pro-blème qui a mené à la démarche expérimen-tale. Les résultats ont été décrits de manière complète (sans forcément l’écrire) et la conclusion qui en résulte est directe-ment associée au problème de départ.

5 Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant.

L’élève communique ses résultats de manière un peu confuse. Le vocabulaire n’est pas toujours approprié et les arguments utilisés ne sont pas forcément adaptés.

L’élève communique ses résultats de manière un peu confuse. Le vocabulaire n’est pas toujours approprié mais les arguments utilisés sont adaptés.

L’élève utilise un vocabulaire scientifique. Les phrases sont courtes et précises. Les arguments utilisés sont issus des résultats expérimentaux et des documents. Leur choix n’est pas justifié.

L’élève utilise un vocabulaire scientifique. Les phrases sont courtes et précises. Les arguments utilisés sont issus des résultats expérimentaux et des documents. Leur choix est justifié.

44

Prat

ique

r des

dém

arch

es s

cien

tifiq

ues

45


Prat

ique

r des

dém

arch

es

scie

ntifi

ques

6 Identifier et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifique.

L’élève ne parvient pas à faire le choix des outils, des tech-niques et des modèles utiles pour mettre en œuvre une démarche scientifique. Il n’a pas besoin d’être guidé par le professeur afin de comprendre l’inté-rêt de chaque outil.

L’élève n’est pas auto-nome dans le choix des outils, des tech-niques et des modèles utiles pour mettre en œuvre une démarche scientifique. Il a besoin d’être conseillé dans ses choix par le professeur.

L’élève est autonome dans le choix des outils, des techniques et des modèles utiles pour mettre en œuvre une démarche scientifique. Il a besoin d’être conforté dans ses choix par le professeur.

L’élève est totalement autonome dans le choix des outils, des techniques et des modèles utiles pour mettre en œuvre une démarche scientifique. Il n’a pas besoin de conseil du professeur.

Con

cevo

ir, c

réer

, réa

liser

7 Concevoir et mettre en œuvre un protocole expérimental.

L’élève ne parvient pas à proposer un proto-cole. Il est néanmoins capable de mettre en œuvre celui qu’on lui propose en respectant les consignes.

L’élève ne parvient pas à proposer un protocole en relation directe avec l’hy-pothèse à mettre à l’épreuve. Un témoin est prévu. Les résultats attendus ne sont pas précisément forma-lisés. Le protocole est mise en œuvre en tenant compte des consignes.

L’élève propose un protocole en relation directe avec l’hy-pothèse à mettre à l’épreuve même si celui-ci est difficile à réaliser au laboratoire. Un témoin est prévu et les résultats atten-dus sont formalisés. Le protocole est mis en œuvre en tenant compte des consignes.

L’élève propose un protocole réalisable dans les conditions du laboratoire. Le protocole permet de mettre à l’épreuve une hypothèse. Un témoin est prévu et les résul-tats attendus sont formalisés. Le proto-cole est mis en œuvre en tenant compte des consignes.

Uti

liser

des

out

ils e

t m

obili

ser

des

mét

hode

s po

ur a

ppre

ndre

8 Apprendre à organiser son travail (par ex. pour mettre en œuvre un protocole expérimental).

L’élève est à l’écoute des conseils du profes-seur afin d’organiser son travail et de mani-puler dans de bonnes conditions. Toutes les consignes de sécurité sont respectées.

L’élève n’est pas encore assez auto-nome au laboratoire, il a besoin d’être conforté dans ses choix et conseillé dans l’utili-sation des outils. Toutes les consignes de sécu-rité sont respectées.

L’élève est autonome au laboratoire. Il est capable d’organiser son plan de travail et d’utiliser le matériel mis à sa disposition. Toutes les consignes de sécurité sont respectées.

L’élève est autonome au laboratoire. Il est capable d’organiser son plan de travail et lister le matériel dont il a besoin. Toutes les consignes de sécurité sont respectées.

9 Identifier et choisir les outils et les techniques pour garder trace de ses recherches (à l’oral et à l’écrit).

L’élève utilise l’outil conseillé en respec-tant les consignes. Il a besoin d’être guidé pour transférer ces informations sur un support adapté.

L’élève sait utiliser les outils qu’on lui propose afin de garder des traces de ses recherches. Il peut les transférer sur un support adapté.

L’élève n’est pas auto-nome dans le choix d’outils nécessaire pour garder des traces de ses recherches. Il a la connaissance technique pour les utiliser et transférer les informations sur un support adapté.

L’élève connait suf-fisamment d’outils pour garder des traces de ses recherches. Il a la connaissance technique pour les utiliser et transférer les informations sur un support adapté.

Prat

ique

r des

lang

ages

10 Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes : tableaux, graphiques, diagrammes, dessins, conclusions de recherches, cartes heuristiques, etc.

L’élève est capable de décrire les données proposées dans les documents. Il peut extraire des informa-tions si on le guide suffisamment. Les données ne sont pas exploitées de manière autonome.

L’élève extrait des informations des documents mais ne parvient pas toujours à effectuer les choix les plus utiles à la réponse au problème. Les données extraites sont chiffrées.

L’élève extrait des documents, de manière autonome, des informations nécessaires à la réponse au problème posé. Les données sont chiffrées. L’élève a effectué des choix judicieux même s’il s’encombre parfois de détails.

L’élève extrait des documents, de manière autonome, l’ensemble des infor-mations nécessaires à la réponse au pro-blème posé. Les don-nées sont chiffrées et précises. L’élève a effectué les bons choix sans s’encombrer de détails.

46


11 Représenter des données sous différentes formes, passer d’une représentation à une autre et choisir celle qui est adaptée à la situation de travail.

L’élève est capable de représenter des don-nées sous des formes différentes mais ne parvient pas complè-tement à transférer les données d’un format à l’autre.

L’élève a identifié l’in-formation à commu-niquer dans un format imposé. Il doit être guidé pour représen-ter ces informations sous un autre format.

L’élève a identi-fié l’information à communiquer sans l’associer à une forme de représentation. Il peut représenter ces informations sous un autre format proposé.

L’élève a identifié l’in-formation à commu-niquer sans l’associer à une forme de repré-sentation. Il fait le choix d’une représen-tation appropriée à la situation proposée.

Uti

liser

des

out

ils n

umér

ique

s

12 Conduire une recherche d’informations sur internet pour répondre à une question ou un problème scientifique, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fiabilité des sources et la validité des résultats.

L’élève doit être accompagné sur internet. Il utilise les moteurs de recherche. Il s’approprie les informations plus par copier/coller mais ne parvient pas réellement à en faire la synthèse. Il tient compte de la propriété intellectuelle dans l’ex-traction des textes, des images ou des vidéos

L’élève doit être accompagné sur internet. Il utilise de manière judicieuse les moteurs de recherche. Il s’approprie les informations mais ne parvient pas toujours à en faire la synthèse. Il tient compte de la propriété intellectuelle dans l’extraction des textes, des images ou des vidéos.

L’élève doit être guidé sur internet. Il utilise de manière judicieuse les moteurs de recherche. Il différencie l’information fiable de celle qui n’est pas vérifiée. Il s’approprie les informations et réalise la synthèse de ses recherches. Il tient compte de la propriété intellectuelle dans l’ex-traction des textes, des images ou des vidéos.

L’élève est autonome sur internet. Il utilise de manière judicieuse les moteurs de recherche. Il différencie l’information fiable de celle qui n’est pas vérifiée. Il s’approprie les informations et réalise la synthèse de ses recherches. Il tient compte de la propriété intellectuelle dans l’ex-traction des textes, des images ou des vidéos.

13 Utiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données.

L’élève doit être guidé étape par étape pour utiliser le logiciel. Il exploite les possibilités du logiciel en suivant le protocole proposé. Il n’est pas autonome.

L’élève n’est pas autonome devant l’outil informatique. Il exploite les fonc-tions de cet outil en suivant les consignes. Il faut le guider pour utiliser l’aide du logiciel.

L’élève connaît l’outil. Il est parfaitement autonome dans son utilisation. Il est capable d’utiliser l’aide du logiciel afin de régler un problème rencontré. Il n’exploite cependant qu’une partie des possibilités des logiciels lorsqu’il n’est pas stimulé par les consignes.

L’élève connaît l’outil. Il est parfaitement autonome dans son utilisation. Il est capable d’utiliser l’aide du logiciel afin de régler un pro-blème rencontré. Il exploite l’ensemble de l’étendu des possibilités mis à sa disposition.

Ado

pter

un

com

port

emen

t ét

hiqu

e et

resp

onsa

ble

14 Identifier les impacts (bénéfices et nuisances) des activités humaines sur l’environnement à différentes échelles.

L’élève identifie certains éléments qui permettent de mettre en lien l’activité humaine et les impacts sur l’environnement. Il ne parvient cepen-dant pas à mettre tous ces éléments en relation cause/conséquence.

L’élève identifie les éléments qui participent à l’impact de l’activité humaine sur l’environnement mais ne parvient pas toujours à séparer ce qui est cause ou conséquence. Il ne parvient pas à classer ces éléments en fonction de l’échelle d’observation.

L’élève est capable de manière auto-nome d’identifier ce qui fait les causes (activités humaines) et les conséquences (impacts et nuisances). Il parvient à repérer les conséquences à toutes les échelles si on le guide.

L’élève est capable de manière auto-nome d’identifier ce qui fait les causes (activités humaines) et les conséquences (impacts et nuisances). Il parvient à repérer les conséquences à toutes les échelles. Il propose des solutions.

47

Uti

liser

des

out

ils n

umér

ique

sD débutant C apprenti B confirmé A expert

15 Fonder ses choix de comportement responsable vis-à-vis de sa santé ou de l’environnement sur des arguments scientifiques.

L’élève identifie quelques compor-tements qui ont un impact sur sa santé ou l’environnement. Si on fait le lien entre ces comportements et sa santé ou l’environ-nement, il s’engage à les rendre plus responsables.

L’élève a fait le lien entre certains comportements et leurs impacts sur l’environnement et la santé. Il est capable de s’engager à un comportement plus responsable.

L’élève a pris conscience de ses responsabilités. Il a identifié les comporte-ments individuels qui ont un impact sur sa santé ou l’environne-ment. Il est capable de s’engager à un comportement plus responsable.

L’élève a pris conscience de ses responsabilités. Il a identifié les compor-tements individuels qui ont un impact sur sa santé ou l’envi-ronnement. Il a une analyse critique sur ses comportements et propose des solutions responsables.

16 Comprendre les responsabilités individuelles et collectives en matière de préservation des ressources de la planète (biodiversité, ressources minérales et ressources énergétiques) et de santé.

L’élève identifie la responsabilité collec-tive et individuelle des êtres humains. Il peut faire le choix de comportements plus adaptés si on lui pro-pose une liste précise.

L’élève identifie la responsabilité collec-tive et individuelle des êtres humains. Il peut rechercher des comportements plus adaptés afin de réduire les impacts.

L’élève comprend la responsabilité collec-tive et individuelle des êtres humains. Il en fait une analyse critique et propose des comportements à mettre en œuvre.

L’élève est parfai-tement autonome dans la recherche d’informations et la compréhension de la responsabilité col-lective et individuelle des êtres humains. Il en fait une analyse critique et propose des comportements à mettre en œuvre.

17 Participer à l’élaboration de règles de sécurité et les appliquer au laboratoire et sur le terrain.

L’élève applique et connaît les règles de sécurité du laboratoire ou sur le terrain avec sérieux même si il n’en connait pas toujours les enjeux.

L’élève participe à l’élaboration de certaines règles de sécurité du labora-toire ou sur le terrain. Il les connaît et les applique à tout instant même s’il n’en connaît pas toujours les enjeux.

L’élève a compris les enjeux des règles de sécurité au laboratoire ou sur le terrain. Il participe à leur élabo-ration si on le guide sur certains points les plus essentiels. Il les connaît et les applique à tout instant.

L’élève a compris les enjeux des règles de sécurité au laboratoire ou sur le terrain. Il participe à leur éla-boration. Il les connaît et les applique à tout instant.

18 Distinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une idée et ce qui constitue un savoir scientifique.

L’élève a besoin d’être accompagné afin de comprendre la diffé-rence entre le savoir et la croyance. Il ne parvient pas toujours à faire le choix des arguments les plus adaptés à la démarche scientifique.

L’élève a parfois du mal à distinguer la croyance du savoir. Il ne parvient pas tou-jours à faire le choix des bons arguments dans les démarches scientifiques. Il a besoin d’être accompagné.

L’élève fait la distinction entre une croyance et un savoir qui a été mis à l’épreuve d’une démarche scientifique. Il a besoin d’être guidé dans le choix des arguments adap-tés aux démarches scientifiques.

L’élève fait la distinction entre une croyance et un savoir qui a été mis à l’épreuve d’une démarche scientifique. Il sait adapter son argumentation et faire le choix du savoir dans ses démarches scientifiques.

Ado

pter

un

com

port

emen

t ét

hiqu

e et

resp

onsa

ble


19 Situer l’espèce humaine dans l’évolution des espèces.

L’élève ne situe pas les êtres humains dans l’évolution. L’Homme est identifié comme un observateur.

L’élève peine à situer les êtres humains dans l’évolution des espèces, pour lui l’Homme est un être vivant à part qui ne participe pas de la même manière à l’évolution.

L’élève a pris conscience que l’Homme est un animal qui partage des points communs avec tous les êtres vivants. Il a identifié la position récente des êtres humains dans l’évolu-tion des espèces.

L’élève a pris conscience que l’Homme est un animal qui partage des points communs avec tous les êtres vivants. Il a pris conscience de la position récente de l’Homme dans l’évo-lution des espèces et de son impact très important sur les autres êtres vivants.

20 Appréhender différentes échelles de temps géologique et biologique (ex. : histoire de la Terre ; apparition de la vie, évolution et extinction des espèces vivantes…).

L’élève ne parvient pas à situer les grandes périodes et ères de l’his-toire de notre planète. Il connaît certains évè-nements qui ont mené à la construction de cette échelle. Il peut citer quelques appari-tions et disparitions de grands groupes d’êtres vivants.

L’élève connaît et date les ères de l’histoire de notre planète. Il identifie certains évènements qui ont mené à la construction de cette échelle. Il situe dans le temps l’apparition et la disparition de quelques groupes d’êtres vivants.

L’élève connaît et date les principales périodes et ères de l’histoire de notre planète. Il identifie certains grands évè-nements qui ont mené à la construction de cette échelle. Il situe dans le temps l’appa-rition et la disparition des principaux groupes d’êtres vivants.

L’élève connaît et date les principales périodes et ères de l’histoire de notre planète. Il identifie les grands évènements qui ont mené à la construction de cette échelle. Il situe dans le temps l’apparition et la disparition des prin-cipaux groupes d’êtres vivants.

21 Appréhender différentes échelles spatiales d’un même phénomène/d’une même fonction (ex. : nutrition : niveau de l’organisme, niveau des organes et niveau cellulaire).

L’élève décrit les différents niveaux d’observation du vivant sans parve-nir réellement à les mettre en relation. Il peine à utiliser les échelles de représenta-tion (micro-macrosco-pique).

L’élève repère un ou deux niveaux d’observation du vivant (cellule-or-gane-organisme). Il ne parvient pas toujours à replacer ces différents niveaux en terme d’unités de mesures (micro-macrosco-pique).

L’élève connaît les dif-férents niveaux d’ob-servation du vivant (cellule-organe-orga-nisme). Il connaît les échelles entes échelles (micro-macrosco-pique) mais peine parfois à mettre en relation ces différents niveaux d’observation.

L’élève connaît les dif-férents niveaux d’ob-servation du vivant (cellule-organe-orga-nisme). Il connaît les échelles de mesure de ces différentes échelles (micro-macrosco-pique) et est capable de mettre en relation ces différents niveaux d’observation.

22 Identifier par l’histoire des sciences et des techniques comment se construit un savoir scientifique.

L’élève connaît quelques découvertes scientifiques histo-riques ou techniques. Il ne parvient cepen-dant pas à faire le lien entre ces découvertes et la construction d’un savoir scientifique.

L’élève parvient à identifier l’alternance de découvertes scienti-fiques historiques (par-fois aléatoires) et des découvertes techniques. Il est capable d’identi-fier quelques évène-ments qui ont conduit à la construction d’un savoir scientifique sans pour autant l’expliquer.

L’élève parvient à identifier l’alternance de découvertes scien-tifiques historiques (parfois aléatoires) et des découvertes tech-niques. Il est capable d’identifier les prin-cipaux évènements qui ont conduit à la construction d’un savoir scientifique.

L’élève parvient à identifier l’alternance de découvertes scien-tifiques historiques (parfois aléatoires) et des découvertes techniques. Il est capable de recons-tituer l’ensemble de ces évènements qui ont conduit à la construction d’un savoir scientifique.

Se s

itue

r dan

s l’e

spac

e et

dan

s le

tem

ps

© Les Éditions Didier, Paris 2017

Achevé d’imprimé par LEGO LAVIS (Italie) en juillet 2017 Dépôt légal : 8745/02

Documents

CARNET DE BORD - editionsdidier.com · La Terre, une planète active Quelles sont les particularités de la Terre au sein du système solaire ? Exploitation des documents 1. Positionner