Les microbes

Objectifs généraux : - Valoriser la culture scientifique avant l’entrée au collège

- Mettre en place la démarche d’investigation

- Enrichir la culture scientifique des élèves par la visite de l’Institut Pasteur

Objectifs de connaissances sciences: - L’étude du vivant, le monde des micro-organismes : virus, bactéries, champignons

- L’importance des règles d’hygiène : Les modes de contamination aérienne et de prévention

Objectifs de connaissances mathématiques: - Mesurer le développement microbien : mesure d’aires

- Trier des données, les classer, les lire, produire des tableaux, des graphiques et les analyser

Objectifs de méthode et de savoir-faire en sciences : - Concevoir une expérience

- Mettre en œuvre, analyser et mettre en relation des résultats avec les conditions de l’expérience.

Objectifs de méthode et de savoir-faire en mathématiques : - Développe le goût de la recherche et du raisonnement

- Développer la rigueur et la précision

Valorisation des réussites des élèves : - Visite du musée de l’Institut Pasteur

- Visite d’une salle de sciences du collège de secteur

Textes officiels : Sciences

Socle commun des connaissances et des compétences, 2006

Deuxième palier pour la maîtrise du socle commun

Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

L’élève est capable de :

- pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner ;

- manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter ;

- mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions ; - exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire

scientifique à l’écrit et à l’oral.

Programmes de l’école primaire, juin 2008

Cycle des approfondissements

Sciences expérimentales et technologie

« Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde

réel […]. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables

d’une part, opinions et croyances d’autre part.

Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués […] sont essentiels pour

atteindre ces buts. […]. Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un

carnet d’observations ou un cahier d’expériences. »

Le fonctionnement du corps humain et la santé

Hygiène et santé : actions bénéfiques ou nocives de nos comportements.

Textes officiels : Mathématiques

Socle commun des connaissances et des compétences, 2006

Deuxième palier pour la maîtrise du socle commun

Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

L’élève est capable de : - utiliser les unités de mesures usuelles ; utiliser des instruments de mesure ; effectuer des

conversions ;

- savoir organiser des informations numériques, justifier et apprécier la vraisemblance d’un

résultat ;

- lire, interpréter et construire quelques représentations simples : tableaux, graphiques.

Programmes de l’école primaire, juin 2008

Cycle des approfondissements

Mathématiques

« La pratique des mathématiques développe le goût de la recherche et du raisonnement, l’imagination et

les capacités d’abstraction, la rigueur et la précision. […] L’acquisition des mécanismes en

mathématiques est toujours associée à une intelligence de leur signification. »

1. Nombres et calcul

La résolution de problèmes liés à la vie courante permet d’approfondir la connaissance des nombres

étudiés, de renforcer la maîtrise du sens et de la pratique des opérations, de développer la rigueur et le

goût du raisonnement.

2. Grandeurs et mesures

Les aires : comparaison de surfaces selon leurs aires, unités usuelles, conversions.

Les durées : unités de mesure des durées, calcul de la durée écoulée entre deux instants donnés.

La résolution de problèmes concrets contribue à consolider les connaissances et capacités relatives aux

grandeurs et à leur mesure et, à leur donner sens. A cette occasion, des estimations de mesure peuvent être

fournies puis validées.

3. Organisation et gestion de données.

[…] Il s’agit d’apprendre progressivement à trier des données, à les classer, à lire ou à produire des

tableaux, des graphiques et à les analyser.

Les microbes

Séance 1 : Pour toi, un microbe, c’est quoi ?

Objectif : recueil des conceptions et des connaissances initiales des élèves

Séance 2 : Sommes-nous porteurs de microbes ?

Objectif : Mettre en évidence nos microbes

Séance 3 : Nos mains, comment les rendre propres ?

Objectif : imaginer et mettre en œuvre un protocole expérimental

Séance 4 : Un microbe, c’est quoi ?

Objectif : mener une recherche documentaire

Séance 5 et 6 : Comment mesurer le développement microbien ?

Objectif : mesure de développement d’une colonie

Les microbes

Séance 1 : Pour toi, un microbe, c’est quoi ?

Point du programme :

- le fonctionnement du corps humain et la santé

- hygiène et santé

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- prendre conscience l’existence de la vie microbienne

Matériel

Questionnaire

Déroulement

Distribuer le questionnaire préalable

Questionnement préalable :

Question : dessine un ou plusieurs microbes

Réponses attendues :

•des points

•des formes fermées bâtonnet

•des monstres, des formes d’insectes

• des formes « virales »

Question : un microbe, c’est comme….

Réponses attendues :

• de la poussière

• une bactérie • un virus

Question : Sommes-nous porteurs de microbes ?

Réponses attendues :

• le nez, la bouche, sur les dents

• les mains

• la tête, les oreilles, les pieds

• non porteurs

Question : Peut-on lutter contre les microbes ?

Réponses attendues :

• en se lavant les mains, le corps, les cheveux, les dents

• en prenant des médicaments

• non parce qu’ils sont trop petits

• par le froid

• avec des antibiotiques

Question : Quand je dis « microbe », ça me fait penser à

Réponses attendues :

Ennemi OUI

Ami NON

Utile NON

Dangereux OUI

Première mise en commun

Pour toi, un microbe c’est quoi ?

Comment imagines-tu les microbes ?

Termine la phrase : Un microbe, c’est comme …

Sommes-nous porteurs de microbes ? Peut-on lutter contre les microbes ?

Si oui, comment ? Si non, pourquoi ?

Quand je dis « microbe », ça me fait penser à :

Ennemi OUI NON

Ami OUI NON

Utile OUI NON

Dangereux OUI NON

Les microbes

Séance 2 : Sommes-nous porteurs de microbes ?

Point du programme :

- le fonctionnement du corps humain et la santé

- hygiène et santé

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- prendre conscience que nous sommes porteurs et véhiculons des microbes.

- mettre à l’essai plusieurs pistes de solution

- formuler des hypothèses, de manipuler, d’expérimenter

- comprendre le rôle du témoin

Matériel

Boites de pétri pré coulées de gélose nutritive

Affiche pour observation

Cahier d’expériences

Fiche de relevés

Déroulement Questionnement préalable : à partir des réponses recueillies séance 1

Présentation des boîtes de pétri, de leur constitution et de leur utilisation

Emission des hypothèses des élèves et regroupement des élèves par rapport à leur hypothèse.

Expérimentation : les boites de pétri sont numérotées et chaque boîte correspond à un protocole.

Un élève met son doigt sur la gélose,

Un élève pose sa montre sur la gélose,

Un élève pose sa bague sur la gélose,

Un élève pose son capuchon de stylo sur la gélose,

…

Trace écrite possible :

Dessin de la boite de pétri et sa gélose à J1

Le développement microbien

OUI NON

Mes doigts sont porteurs de

microbes.

Mes cheveux sont porteurs de

microbes.

Ma bague porte des microbes.

Ma montre porte des microbes.

Mon capuchon mâchonné de

stylo est porteur de microbes.

Mon pull est porteur de

microbes.

Mes semelles de chaussures sont

porteuses de microbes.

Fiche recueil de résultats :

L’hypothèses que je vérifie :

…………………………………………………………………………………

Dessin de la boite de pétri ensemencée Dessin de la boite de pétri témoin

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

Les microbes

Séance 3: Nos mains, comment les rendre propres ?

Point du programme :

- le fonctionnement du corps humain et la santé

- hygiène et santé

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- prendre conscience que nous sommes porteurs et véhiculons des microbes.

- Imaginer et mettre en œuvre un protocole expérimental

- comprendre le rôle du témoin

Matériel

Boites de pétri pré coulées de gélose nutritive

Fiche de travail

Fiches de recueil

Cahier d’expériences

Bassines d’eau

Chronomètre

Savon

Gel hydrocalcoolisé

Serviette éponge, serviette papier

Lingette bébé

Gant de toilette

Déroulement Phase individuelle où chaque élève répond à la question sur son cahier d’expériences

Déballage collectif où les élèves exposent leurs propositions. Celles-ci sont notées au tableau afin de

constituer les groupes de « chercheurs » qui expérimenteront leur hypothèse.

Phase d’investigation : les élèves, regroupés selon leurs hypothèses, testent ces dernières selon leur

protocole et remplissent une fiche de travail.

Date

Question posée Nos mains, comment les rendre propres ?

Mon hypothèse

Notre protocole

expérimental

(ce que je veux faire)

Mes prévisions

(ce que je pense

observer)

Expérimentation

(ce que je fais)

Résultats

(ce que j’observe)

Conclusion

(phrase qui répond à la

question)

Fiche recueil de résultats :

L’hypothèses que je vérifie :

…………………………………………………………………………………

Dessin de la boite de pétri

expérimentale (mains nettoyées)

Dessin de la boite de pétri témoin

(mains non propres)

J1

J2

J3

J4

J5

J6

J7

Les microbes

Séance 4 : Un microbe, c’est quoi ?

Point du programme :

- le fonctionnement du corps humain et la santé

- hygiène et santé

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- mener une recherche documentaire

- d’extraire des informations

Matériel :

- des dictionnaires

- Encyclopédie des jeunes, : le corps humain, p 40, p64, p66, Larousse, 2000

- Megascope : le corps humain exploré, p 40/41 et p 59 Nathan, H. Ben Kemoun, B. Dutrieux, C.

Pauwels,

- Les microbes me rendent malades, p 23, M. Berger, M. Hafner, 1990

- Comme un sou neuf, p 21, Flammarion, L. Newson, 1998

- Il était une fois la vie, le corps humain n°21 : le système défensif, p 136, p137 et le glossaire, A.

Barille, 1995

- questionnaire : 1/ binôme

Déroulement

Rappeler les conclusions des séances précédentes : nos mains sont sales, elles sont porteuses de

microbes. Pour les rendre propres, nous pouvons ….

Distribuer à chaque binôme le questionnaire.

Recherche par binôme.

Mise en commun collective.

Trace écrite possible :

Les microbes sont des organismes vivants

Ils sont si petits qu’il faut un microscope pour les voir

Il en existe de différentes formes et de différentes tailles

Il existe 3 types de microbes : les bactéries, les virus et les champignons.

On les trouve TOUT AUTOUR DE NOUS !

Certains microbes, dits bénins, sont utiles et ils nous aident

Certains microbes, dits pathogènes, peuvent nous rendre malades

1/ Quels sont les différents types de microbes ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

2/ Qu’est-ce que l’influenza ? Comment s’en prémunir ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

3/ Qu’est-ce qu’un streptocoque ? Comment s’en soigner ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

4/ Penicilium roqueforti . De quoi s’agit-il ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………

Séance 5 : Comment mesurer le développement microbien ?

Point du programme :

Socle commun – Palier 2

- Utiliser des instruments de mesure ; effectuer des conversions.

Programmes de 2008 :

- Mesurer ou estimer l’aire d’une surface grâce à un pavage effectif à l’aide d’une surface de

référence ou grâce à l’utilisation d’un réseau quadrillé.

- Classer et ranger des surfaces selon leur aire.

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- s'approprier le concept d'aire d'une surface

- de rechercher des procédures de comparaison d'aires à travers la mise en place de quadrillage

- de comparer des surfaces suivant leurs aires

Matériel :

- boites de pétri issues de l’expérimentation photocopiées et agrandies.

- Règles

- Papier quadrillé

Déroulement :

Mise en route Les microbes se sont développés et ont fait l’objet d’observations précises et quotidiennes. Afin de

conclure sur la meilleure façon de rendre ses mains propres, il faut pouvoir estimer le développement

microbien et mesurer de façon précise le développement des colonies.

Vers la notion de surface :

On cherche à déterminer ce qu’est une surface. Dans une discussion collective, les enfants

exposent la conception qu’ils ont d’une surface.

Le maître la fait évoluer des réponses naïves à la caractérisation pouvant être retenue comme

définition mathématique :

« Une surface est une portion de plan limitée par une ligne fermée. »

Comparaison de colonies

Les élèves tentent de comparer quelques colonies choisies par le maître. Lors de cette activité, les enfants

constatent que la comparaison directe de deux surfaces est souvent impossible, mais que certains

découpages permettent de comparer ; elle est fondamentale pour faire comprendre les surfaces

équivalentes, donc la notion d’aire.

Après discussion collective, les élèves concluent que certaines surfaces seulement sont :

- directement comparables.

- Que d’autres peuvent l’être après observation et comparaison des parties qui dépassent

- Que certaines peuvent l’être après découpage en plusieurs morceaux.

.Rangement de colonies

Dans l’expérience que nous menons et afin de conclure sur la meilleure façon de rendre nos mains

propres, il faut ranger les surfaces de microbes obtenues.

objectif : rendre chaque enfant capable de comparer et de ranger toutes les surfaces.

Les élèves peuvent :

- découper avec inclusion de morceaux

- comparer toutes les figues avec l’aide de la plus petite (appelée U)

. Mise en commun :

Toutes les surfaces de colonies sont exprimées en U

Objectif : notion d’unité de référence et de mesure.

Trace écrite possible :

Une surface est une portion de plan limitée par une ligne fermée.

Deux surfaces peuvent avoir la même aire, la même mesure

Séance 6 : Comment mesurer le développement microbien ?

Point du programme :

Socle commun – Palier 2

- Utiliser des instruments de mesure ; effectuer des conversions.

Programmes de 2008 :

- Mesurer ou estimer l’aire d’une surface grâce à un pavage effectif à l’aide d’une surface de

référence ou grâce à l’utilisation d’un réseau quadrillé.

- Classer et ranger des surfaces selon leur aire.

Objectifs de la séance :

L’élève doit être capable de :

- mesurer l'aire d'une surface par un pavage effectif à l'aide d'une surface de référence ( une unité

d'aire ) ou grâce à l'utilisation d'un réseau quadrillé

Matériel :

- boites de pétri issues de l’expérimentation photocopiées et agrandies.

- Règles

- Papier quadrillé

Déroulement :

.Rappel du problème : ranger les colonies pour conclure sur la meilleure façon de rendre ses mains

propres

.Lancement de le recherche en binôme :

→Reformulation du problème par les élèves et analyse des surfaces à ranger

→Noter au tableau les étapes de la tâche à effectuer :

1) Trouver un moyen pour comparer les surfaces suivant leur aire

2) Ranger ces surfaces par ordre décroissant

Recherches par binômes et procédures éventuelles - Par simple perception visuelle

- Mesurage des périmètres des surfaces et tentative de comparaison

- Pavage en prenant pour unité la plus petite colonie.

- Après plusieurs manipulations, élaboration d'un quadrillage

Mise en commun

Mise en évidence des difficultés et des premières stratégies. Quelques élèves désignés par l'enseignant

passent au tableau pour expliquer la procédure utilisée, commencer l'inventaire par la procédure la plus

éloignée de la procédure experte.

Procédure 1 : des élèves ont mesuré les périmètres

réponse à la procédure 1 :

Que doit-on comparer ?

Retour sur la consigne

Procédure 2 : des élèves ont tenté le découpage recomposition

réponse à la procédure 2 :

On a pu classer certaines figures mais la recomposition implique un découpage des formes

et montre vite ses limites ( difficultés de comparer des formes ramassées et allongées )

Procédure 3 : des élèves ont utilisé la plus petite colonie comme unité de référence

réponse à la procédure 3 :

Idem, cette stratégie est efficace mais l’on recherche la précision.

Synthèse collective

Consigne : Vous observez les stratégies de vos camarades : Que pouvez-vous en dire ?

Les élèves explicitent les difficultés rencontrées pour comparer les surfaces.

Il faut donc se mettre d'accord sur les différentes formes d'unité d'aire.

Comparaison des surfaces avec l’aide d’un quadrillage

Recherche par binôme

Les élèves utilisent un quadrillage pour mesurer la surface des colonies.

L’unité de référence choisie est le carreau appelé c.

Les colonies sont rangés par ordre décroissant.

La réponse au problème sanitaire de la classe est donnée.

Trace écrite possible :

Pour pouvoir mesurer une aire, on utilise un quadrillage.

Prolongements possibles :

- La mesure des colonies bactériennes en microbiologie (boîtes de pétri quadrillées)

- Les relevés topographiques en géographie

Trace écrite possible :

On peut comparer des surfaces à l'aide d'un quadrillage en comptant de combien de carreaux et/ou de

demi carreaux la surface est constituée.