BANQUE DE SITUATIONS D’APPRENTISSAGE ET D’EVALUATION

L’APPROVISIONNEMENT DU SANG EN DIOXYGENE FICHE PROFESSEUR

• classe 5° • durée : 50 mn ........................

• la situation-problème

Pierre apprend que des personnes ont été intoxiquées par le monoxyde de carbone qui est un gaz produit par le mauvais fonctionnement de leur appareil de chauffage. Ce gaz remplace le dioxygène du sang et est responsable de troubles comme les maux de tête, les malaises et même la mort si la situation se prolonge. Pierre en déduit que pour être en bonne santé il faut que le sang se recharge tout le temps en dioxygène. Il se demande à quel endroit cet approvisionnement a lieu. Il veut également savoir ce qui permet et facilite le passage du dioxygène.

• le(s) support(s) de travail Doc A -Texte sur la description de l'appareil respiratoire et schéma de l'appareil respiratoire Sans arrêt, l'air entre dans notre corps et en ressort quelques secondes après. Durant l'inspiration, l'air qui nous entoure passe par le nez (fosses nasales ) ou par la bouche, puis circule dans la trachée artère. Celle-ci se divise en deux bronches qui entrent chacune dans un poumon. Les deux poumons sont contenus dans la cage thoracique, composée de 12 paires de côtes et de muscles respiratoires. Des bronches, l'air passe ensuite dans une multitude de bronchioles et parvient jusqu'aux alvéoles pulmonaires. Lors de l'expiration, l'air emprunte le chemin inverse.

Bordas, édition 1998

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Doc B Tableau sur les mesures de la quantité de dioxygène dans les organes de l'appareil respiratoire. Doc C Observation microscopique de quelques alvéoles

Belin édition 2009

Doc D Texte sur la description des alvéoles La paroi des alvéoles, très fine, mesure 0,01 mm d'épaisseur. Dans cette paroi, se trouvent de très nombreux capillaires sanguins. Il y a environ 300 à 400 millions d'alvéoles dans un poumon. La surface totale des alvéoles des deux poumons est proche de 200 m2 chez un adulte. (Pour information, la surface d'un court de tennis est de 260 m2).

Organes de l’appareil respiratoire

Quantité de dioxygène (pour 100 litres d’air)

Fosses nasales 21 L Trachée 21 L

Bronches 21 L Bronchioles 21 L

Alvéoles pulmonaires 14 L

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Doc E : Propositions pour représenter le passage du dioxygène dans le sang

Schéma n°1

Schéma n°2

Schéma n°3

• le(s) consigne(s) donnée(s) à l’élève A l'aide des documents distribués, déterminer d’abord l'endroit où le sang capture en permanence le dioxygène puis expliquer en rédigeant un court texte ce qui permet d'affirmer que le passage du dioxygène est possible. Enfin, traduire les résultats avec un schéma fonctionnel.

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• dans la grille de référence

les domaines scientifiques de connaissances Le vivant. .Organisation et fonctionnement du corps humain

Pratiquer une démarche scientifique ou technologique

les capacités à évaluer en situation

les indicateurs de réussite

• Observer, rechercher et organiser les informations. • Raisonner, argumenter, démontrer. • Communiquer à l’aide de langages ou d’outils scientifiques ou technologiques.

Extraire d'un document, d'une observation microscopique, les informations utiles -Confronter le résultat à l'hypothèse. Valider ou invalider l'hypothèse -Argumenter pour justifier le schéma exact. Réaliser un schéma fonctionnel.

Doc A: Identification des organes où le dioxygène de l’air pourrait passer dans le sang. Doc B : Identification de l'organe où le dioxygène est capturé. Doc C : Localisation de la présence du sang dans les poumons à proximité des alvéoles. Doc D : Les caractéristiques des parois des alvéoles. Confrontation des résultats du doc B avec l'hypothèse Doc E: Déterminer pour quelles raisons 2 schémas sont éliminés. Représenter par une flèche le passage du dioxygène sur le schéma sélectionné. Écrire le titre

• dans le programme de la classe visée

les connaissances les capacités L'air pénètre dans le corps humain par le nez ou la bouche; il est conduit jusqu'aux alvéoles pulmonaires par la trachée, les bronches, les bronchioles. Au niveau des alvéoles pulmonaires, du dioxygène passe de l'air dans le sang.

Recenser et organiser des informations relatives au trajet de l'air dans l'appareil pulmonaire. Présenter ces informations sous une forme appropriée, en réalisant un schéma fonctionnel d'une alvéole pulmonaire.

• les aides ou "coup de pouce" ! aide à la démarche de résolution : Pour déterminer le lieu de la capture du dioxygène : Niveau 1: Énoncer une hypothèse, la tester et conclure. Niveau 2: Interpréter un tableau. Pour énoncer ce qui permet et facilite le passage du dioxygène dans le sang Observer la photographie du document C et dégager les informations utiles du texte document D. Pour réaliser le schéma : Utiliser les schémas proposés sachant qu'un seul est juste. ! apport de savoir-faire : Schéma fonctionnel: schéma légendé avec une flèche qui indique le passage du dioxygène.

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! apport de connaissances : Inspiration : entrée de l’air par la bouche ou le nez. Expiration : sortie de l’air par la bouche ou le nez. La trachée artère : conduit entouré de cartilage. Les muscles respiratoires : les muscles situés entre les côtes ainsi que le diaphragme qui ferme le bas de la cage thoracique. Les bronchioles : les ramifications terminales des bronches. Les alvéoles pulmonaires : petits sacs remplis d’air. Les capillaires sanguins : les ramifications les plus fines des vaisseaux sanguins.

• les réponses attendues Le sang se charge en dioxygène au niveau des alvéoles des poumons. Comme le sang est contenu dans des capillaires sanguins situés contre la paroi des alvéoles et que celle-ci est fine, alors le dioxygène peut passer de l'air des alvéoles dans le sang. Ce passage est facilité par la grande surface des alvéoles.

Le passage du dioxygène dans le sang

passage du dioxygène