Livre du professeur SVT 5e : introduction · 5 Ce livre du professeur accompagne le manuel Sciences de la vie et de la Terre 5e, éditions Magnard (2006). Il permet aux enseignants,

PROGRAMME 2006

Collection dirigée par Éric Périlleux

Laure Alabergèreprofesseur de Collège et de Lycée, académie de Paris

Hervé Aubertprofesseur de Collège, académie de Lyon

Gérard Fugiglandoprofesseur de Collège, académie de Nice

Frédéric Morèreprofesseur de Collège, académie de Nice

Joanne Morioprofesseur de Collège, académie d’Orléans-Tours

avec la participation de :Jean-Yves Dupont, IPR Orléans-ToursJean-Marc Simon, IPR GrenoblePierre Jauzein, IPR Lyon

LIVRE DU PROFESSEUR

www.magnard.fr

© Éditions Magnard, 200620 rue Berbier du Mets75013 ParisISBN : 2 210 18 210 7

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Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 5Instructions officielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 6 à 9Programmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 10 à 16

PARTIE 1 Respiration et occupation des milieux de vieIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 17Ressources pour le professeur et pour la classe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 18

Chapitre 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 19Corrections des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 25



PARTIE 2 Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergieIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 47Ressources pour le professeur et pour la classe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 48





PARTIE 3 Géologie et évolution des paysagesIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 83Ressources pour le professeur et pour la classe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 84



Chapitre 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 101Corrections des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 107

Réflexions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 109Thèmes de convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 109La démarche de projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 110Importance et place de l’écrit en SVT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 112

Sommaire

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Ce livre du professeur accompagne le manuel Sciences de la vie et de la Terre 5e, éditions Magnard(2006). Il permet aux enseignants, en cohérence avec les différents périphériques de la collection, dedisposer d'informations utiles, immédiatement accessibles, pour préparer et réaliser leurs cours, varierleurs modes d'évaluation.

On trouvera ainsi :

➢ pour chaque grande partie du programme, un rappel des objectifs du programme et des instruc-tions officielles, les choix des auteurs (progression et grandes orientations proposées, découpage enchapitres), un récapitulatif des ressources bibliographiques, audiovisuelles, informatiques et maté-rielles disponibles ;

➢ pour chaque chapitre du manuel, le rappel du programme, une information sur les pré-requisnécessaires pour aborder le chapitre, la progression envisagée par les auteurs accompagnée d'une pro-grammation horaire réaliste ;

➢ pour chaque rubrique du chapitre, les objectifs de connaissances et de savoir-faire susceptiblesd'être atteints à partir de l'exploitation de ces rubriques, le commentaire précis de tous les documentsprésentés, des suggestions de documents complémentaires et des liens avec les périphériques de lacollection, une liste du matériel utile, la correction de toutes les pistes d'exploitation et des exercices.

➢ en fin d’ouvrage, quelques pages de réflexion pédagogique sur :– la démarche de projet – les thèmes de convergence – la place de l’écrit dans les apprentissages

Les utilisateurs trouveront par ailleurs sur le site www.magnard.fr, des informations complémentairesrenouvelées périodiquement : approches pédagogiques, exercices, photographies et schémas, en rela-tion avec les différents thèmes du programme.

Avant propos

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Instructions officielles

INTRODUCTION GÉNÉRALE POUR LE COLLÈGE

Les objectifs de l'enseignement des sciences de la vie et de la Terre (SVT) au collège sont d'ordre cognitif, métho-dologique et éducatif. Une importance particulière est accordée au domaine éducatif, pour former des citoyensresponsables capables de choix raisonnés.

Les objectifs cognitifs

On attend de l'élève sortant du collège qu'il puisse :– expliquer les manifestations les plus courantes du fonctionnement de l'organisme humain, les principes simplesde transmission du patrimoine héréditaire, les moyens grâce auxquels cet organisme se préserve des risques liésà certains éléments de l'environnement ;– identifier les composantes biologiques et géologiques essentielles de l'environnement proche ou lointain, com-prendre quelques-unes de leurs relations ;– décrire les grandes étapes de l'histoire de la Terre et de la vie et y situer l'Homme ;– appréhender, au-delà de sa diversité, l'unité de l'organisation du monde vivant, de la biosphère à la cellule.

Les objectifs méthodologiques

Au terme des quatre années de collège, on attend de chaque élève qu'il ait acquis des savoir-faire nécessaires àla poursuite de ses études et utiles dans sa vie future d'adulte citoyen :– s'informer (en particulier en observant le réel) ;– réaliser (par exemple, des manipulations, des montages expérimentaux simples, des mesures, des élevages, descultures) ;– communiquer dans un domaine scientifique, oralement ou par écrit (ce qui suppose la maîtrise de la languefrançaise en général et des spécificités des langages scientifiques en particulier) mais aussi par le dessin scienti-fique et le schéma ;– raisonner (par exemple, classer, relier, adopter une démarche scientifique, faire preuve d'esprit critique).

Les objectifs éducatifs

L'éducation à la responsabilité, contribution à la formation du citoyen, concerne essentiellement la santé et l'en-vironnement. Elle constitue un axe essentiel pour la conception de l'enseignement et pour la définition des com-pétences à faire acquérir. Les aspects éducatifs sont toujours en rapport avec les savoirs construits et lesméthodes mises en oeuvre.

Il s'agit de former les élèves à adopter une attitude raisonnée fondée sur la connaissance et de développer uncomportement citoyen responsable vis-à-vis de l'environnement (préservation des espèces, gestion des milieuxet des ressources, prévention des risques) et de la vie (respect des êtres vivants, des hommes et des femmes dansleur diversité).

Les élèves comprennent que la santé repose sur des fonctions biologiques coordonnées susceptibles d'être per-turbées par les caractéristiques de l'environnement et par certains comportements individuels ou collectifs.

L'élève aura alors les moyens de développer une démarche ouverte et critique vis-à-vis des images et des infor-mations apportées par les médias, sur le monde naturel, sur les sciences, notamment dans les domaines de lasanté et de l'environnement.

Des outils pour atteindre ces objectifs

Pour atteindre ces objectifs, le professeur met en oeuvre une pédagogie visant à impliquer les élèves.

Démarches et formation au raisonnement scientifique

L'objectif de l'enseignement des SVT est de comprendre le monde qui nous entoure. Pour ce faire, il convient des'appuyer sur une démarche d'investigation, cherchant à expliquer les phénomènes biologiques et géologiquesétudiés.

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La démarche d'investigation

Elle constitue l'unité de l'enseignement des SVT. Il s'agit d'expliquer le réel :

– à partir de l'observation de phénomènes perceptibles à différents niveaux d'organisation ;

– à partir de manipulations, d'expérimentations ou de modélisations permettant d'éprouver des hypothèsesexplicatives.

La connaissance est alors construite et non imposée. À tout moment de la démarche, l'élève doit toutefois percevoirce qui fonde sa recherche et le sens de ce qu'il est en train de faire.

L'organisation d'activités de recherche et de manipulation, finalisée par une production identifiée des élèves,favorise la concrétisation de cette démarche. Elle est permise par :

– l'allègement de l'effectif prévu par la grille horaire en classe de sixième ;

– par les choix de répartition des moyens décidés par les établissements dans le cadre de leur autonomie auxautres niveaux.

Une couverture équilibrée des programmes reste cependant incompatible avec une construction permanente dusavoir à partir d'activités individuelles ou de groupes. De façon mesurée, le professeur peut donc recourir à desexposés structurés respectant une démarche explicative.

Les activités pratiques et la diversification

L'ensemble des activités pratiques, de recherche et de production proposées en exemple par le programme nepeut être réalisé. Des choix s'imposent, notamment pour assurer la cohérence globale de la formation métho-dologique des élèves. Les choix opérés doivent représenter une réelle opportunité de diversifier l'offre et donc demotiver davantage les élèves, ce qui doit être un objectif essentiel de l'enseignement des SVT au collège. Ilsdevront intégrer la nécessité de :

➢ varier les activités de recherche et ainsi les outils (premier axe de diversification) par :

– des observations (du macroscopique au microscopique) à des niveaux différents d'organisation, de complexitécroissante ; ces activités peuvent se réaliser lors de sorties et en classe, en partant du réel, avec ou sans instru-ments d'observation, à partir de documents audiovisuels, de documents de synthèse comme une carte géolo-gique ou de documents ne pouvant être construits en classe comme une banque de données ;

– des manipulations et des expérimentations : conception et réalisation d'un protocole, mise en œuvre d'un mon-tage technique, exploitation critique de résultats, réalisation de préparations variées, étude de paramètres et deleur influence sur un phénomène, réalisation de mesures ;

– des modélisations matérielles ou informatiques ;

➢ varier les activités de production (deuxième axe de diversification) s'appuyant sur les activités de rechercheprécédentes par :

– la réalisation d'un protocole à partir d'une fiche technique, de maquettes, de comptes rendus détaillés et illus-trés d'expériences ;

– la communication et l'interprétation des résultats sous différentes formes : par exemple un dessin d'observa-tion, un schéma, un court texte, un commentaire oral.

Quelle que soit l'activité choisie, il ne s'agira pas pour l'élève d'appliquer systématiquement des consignes mais d'encomprendre l'intention. C'est la condition nécessaire à une véritable démarche de construction des connaissanceset d'enrichissement des compétences méthodologiques et techniques. Le degré d'acquisition de ces compétencesdoit bien évidemment être évalué.

Évaluation

L'évaluation, pratiquée dès la classe de sixième, porte sur les connaissances et sur les compétences méthodolo-giques. Elle prend des formes variées (par exemple, réponse rédigée ou orale, dessin scientifique, tableau com-plété, activité pratique à effectuer) pour tenir compte de la diversité des compétences développées et des pro-fils différents des élèves.

Tantôt l'évaluation jalonne les apprentissages en révélant les difficultés, première étape d’une différenciation desaides à apporter (évaluation diagnostique et formative), tantôt elle permet de dresser, à la fin d'une étude, lebilan des acquisitions et des progrès de chaque élève (évaluation sommative).

Les connaissances et le vocabulaire exigibles au cours des évaluations sont ceux qui apparaissent dans la colon-ne « contenus-notions » du programme.

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L'identification et la communication à la classe des objectifs méthodologiques (I : s'informer, Ra : raisonner, Re :réaliser, C : communiquer) permet à chaque élève, tout au long de sa scolarité au collège, de suivre ses progrèsdans ses apprentissages. Le professeur peut mieux connaître le profil de chacun en terme de compétences grâceà la mise en place d'outils de suivi des acquisitions. Cette connaissance doit favoriser l'ajustement de l'actionpédagogique. Ces résultats des différents types d'évaluation constituent en outre un outil privilégié de la com-munication entre le professeur, l'élève et ses parents, tout particulièrement indispensable au cycle d'orientation.

Des épreuves communes devraient permettre d'harmoniser les modalités et le niveau des évaluations.

Cohérence verticale : tenir compte des acquis de l'école primaire, préparer aux différentes voies des lycées

Les objectifs cognitifs, méthodologiques et éducatifs de l'enseignement des SVT au collège sont en cohérenceavec ceux de l'enseignement des sciences et de la technologie au cycle des approfondissements de l'école pri-maire. Pour construire son enseignement au collège, le professeur est invité à s'appuyer sur les représentations et lesacquis des élèves et doit prendre en compte les programmes en vigueur à l'école primaire depuis la rentrée 2002(Rubrique Découvrir le monde au cycle des apprentissages fondamentaux - cycle II - et rubrique Sciences et tech-nologie au cycle des approfondissements - cycle III). Il convient également de consulter les documents d'appli-cation et les « fiches connaissances » diffusées par la Direction de l'enseignement scolaire.

Il est souhaitable que des initiatives locales permettent aux professeurs de collège et aux professeurs des écolesune connaissance mutuelle des programmes afin d'assurer une continuité pédagogique.

L'harmonisation du vocabulaire utilisé, la réflexion autour de la démarche d'investigation et des pratiques d'éva-luation sont d'autres pistes de travail à explorer lors de réunions de liaison école-collège.

L'enseignement des SVT vise à doter les élèves, à la fin de leur scolarité au collège, d'un niveau fondamental decompréhension du monde, leur permettant d'adopter une attitude responsable. Il doit également préparer la pour-suite de l'enseignement des SVT dans la voie générale et technologique ou la vie sociale et professionnelle dansla voie professionnelle. Lors de rencontres entre les professeurs enseignant en collège et en lycée, il est recom-mandé de réfléchir aux stratégies qu'il y a lieu de développer localement pour mieux assurer une cohérence desenseignements, en particulier en liaison avec l'évaluation des capacités expérimentales au baccalauréat.

Cohérence horizontale : favoriser la synergie entre les enseignements disciplinaires

La volonté de rechercher une cohérence dans l'enseignement scientifique permet de progresser dans l'approchepluridisciplinaire de l'enseignement.

La présentation des programmes des SVT, de mathématiques et de physique-chimie a été harmonisée, afin d'enfaciliter la lecture croisée et de favoriser les discussions entre enseignants en vue d'une meilleure harmonisationdes progressions disciplinaires. Les programmes restent cependant destinés en priorité aux enseignants. Lestraces écrites doivent être construites avec les élèves et adaptées au public concerné ; elles ne sauraient se rédui-re à de simples reprises des énoncés du programme.

Les programmes intègrent par ailleurs des indications signalant un corrélat avec les programmes d'une autre dis-cipline et invitant le professeur à prendre connaissance de la nature des questions abordées dans celle-ci, aumoins par une information réciproque, parfois par le choix en commun d'activités menées en cohérence. Ces pro-positions sont aussi des supports utiles pour la mise en place des dispositifs transdisciplinaires, que sont notam-ment les itinéraires de découverte, ou des classes à projet culturel ; ils peuvent également constituer des thèmesprivilégiés d'ateliers de pratiques scientifiques, en fonction des partenaires locaux. L'harmonisation du vocabu-laire employé ainsi que l'identification des polysémies relevées au collège doivent pouvoir être davantage prisesen compte afin de faciliter l'apprentissage des élèves en clarifiant certaines ambiguïtés.

Contribution des SVT aux objectifs généraux du collège

Maîtrise de la langue

L'enseignement des SVT participe à l'apprentissage et à la maîtrise de la langue d'autant que l'alternance deséchanges oraux et des écrits individuels favorise, pour chaque élève, la structuration de sa pensée scientifique enconstruction.

La mise en œuvre d'activités intégrées dans une démarche explicative met les élèves en situation de formuler, àl'oral ou par écrit, des problèmes scientifiques, des hypothèses, des pistes de recherche, des comptes rendus d'ac-tivités, des bilans, des conclusions.

Ces différentes modalités d'apprentissage conduisent l'élève à développer ses compétences à expliquer, argu-menter, justifier, à communiquer avec le professeur et/ou les autres élèves en sachant écouter et respecter lesdifférents avis émis dans la classe.

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Maîtrise des technologies de l'information et de la communication

L'enseignement des SVT repose essentiellement sur des activités pratiques permettant l'observation du concret,la manipulation, l'expérimentation et comporte déjà des aspects techniques. Néanmoins plusieurs parties de pro-grammes sont propices à une utilisation intelligente et intégrée des technologies de l'information et de la com-munication.

L'équipement informatique multimédia disponible dans l'établissement et le développement de réseaux permet-tent aux élèves d'accéder à des informations riches et diverses. Ils sont ici amenés, à l'occasion d'une démarched'investigation, à développer leurs compétences à trier des informations et à les organiser pour communiquer.L'élève se familiarise à l'expérimentation assistée par ordinateur, à l'utilisation de cédéroms, de banques de don-nées, de banques d'images et de vidéogrammes, de logiciels de simulation.

Tous ces outils contribuent à la diversification des activités de recherche et de production. Ils favorisent par ailleursl'interactivité, facteur de motivation et surtout de différenciation des rythmes d'apprentissage.

Les exemples d'activités incluant les technologies nouvelles d'information et de communication ont été renforcésdans la présentation des programmes de sciences de la vie et de la Terre, afin de mieux prendre en compte les com-pétences à développer dans le cadre du niveau 2 du Brevet informatique et internet. La mention [B2i] signale dansles programmes les points particulièrement propices au développement de ces compétences.

Éducation à l'orientation

Dans l'optique de l'éducation à l'orientation, les différentes parties du programme sont l'occasion d'évoquer etde présenter brièvement les secteurs d'activité liés aux contenus enseignés : secteurs médicaux, paramédicaux etsociaux, de l'environnement, des biotechnologies, de la géologie appliquée, de la recherche… Une informationplus précise sur les voies d'accès et les débouchés vers les métiers correspondants relève de la compétence despersonnels d'orientation.

Histoire des sciences

L'enseignement des SVT à partir de l'histoire des sciences représente une réelle opportunité de motivation pourles élèves, dont il favorise la curiosité. Il permet de les faire réfléchir sur la façon dont se construisent les savoirs,de manière rarement linéaire et progressive mais par tâtonnements, par remise en cause de théories incomplètesou erronées. C'est également une façon de prendre en considération les représentations et obstacles qui existentà chaque étape des apprentissages. Dans cette perspective, l'enseignement doit au moins intégrer une activitépar niveau, basée sur un événement scientifique de portée historique.

Des adaptations aux caractéristiques des élèves

La priorité donnée aux activités pratiques et l'accent porté sur la formation aux méthodes constituent des réponsesaux besoins des élèves en difficulté.

Les activités suggérées, dont la liste n'est pas limitative, le libre choix des exemples offrent une grande variétéde voies d'accès aux compétences et aux notions, donc une possibilité d'adaptation aux différents publics sco-laires, notamment pour favoriser l'orientation vers des filières scientifiques.

Par contre, les « contenus - notions » du programme (colonne de gauche) restent le socle commun des connaissances.

Architecture des programmes

Pour chaque partie, après une introduction qui en définit l'esprit, une présentation en trois colonnes est retenue.

Une première colonne « contenus - notions » indique à la fois le cadre, les idées directrices et le niveau deconnaissances visé, mais n'impose ni un ordre d'étude des notions, ni une démarche.

Une deuxième colonne précise les compétences qui impliquent à la fois connaissances et méthodes. Elle fixe lesocle commun de ce que les élèves doivent savoir au terme de l'enseignement.

Une troisième colonne propose une liste non exhaustive et non limitative d'activités. Elles sont reliées aux com-pétences méthodologiques définies dès la classe de sixième. Le choix de ces activités, toujours intégrées à ladémarche, appartient au professeur, garant de la couverture équilibrée de l'ensemble du programme.

Les limites envisagées sont clairement précisées en fin de chaque chapitre ; des indications horaires permettentde traiter l'essentiel, dans le temps imparti.

Pour chacun des niveaux, l'ordre dans lequel les différentes parties du programme sont présentées n'est pas impo-sé ; il appartient à chaque professeur de construire une progression pertinente tenant compte des contraintes maté-rielles et des spécificités de l'établissement et de la classe.

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10 Programme

Classe de cinquième

INTRODUCTION

Ce préambule complète l’introduction commune à l’ensemble des disciplines scientifiques ainsi que l’introductiongénérale aux programmes de SVT pour le collège (BO hors série N°4 du 9 septembre 2004) à laquelle il conviendrade se référer.

1. Présentation du programme

En classe de cinquième, avec la double perspective d’une éducation à la santé et à l’environnement, des investiga-tions plus poussées qu’en classe de sixième conduisent à un premier niveau de compréhension des fonctions denutrition chez l’Homme, de la fonction respiratoire chez les êtres vivants, du fonctionnement de la planète à partirde ses manifestations de surface.

Le programme est organisé en trois parties. La répartition horaire proposée entre ces différentes parties a pourobjectif d’assurer une couverture équilibrée du programme et d’en respecter ses limites.

- Respiration et occupation des milieux de vie (durée conseillée 8 heures).

- Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie (durée conseillée 20 heures).

- Géologie externe : évolution des paysages (durée conseillée 17 heures).

Ces parties ne constituent pas des blocs intangibles ni une progression imposée. C’est le professeur qui choisit unordre cohérent dans lequel il aborde les notions et les parties du programme.

2. Un accent sur la formation aux méthodes

En appui sur les méthodes travaillées en classe de sixième, le programme de la classe de cinquième permet de pour-suivre la formation au raisonnement scientifique en privilégiant des activités pratiques dans le cadre de la démarched’investigation. (cf. Introduction commune à l’ensemble des disciplines scientifiques, § III. Méthodes.)

La géologie étant une science de terrain, on s’appuie obligatoirement sur un exemple local à partir d’observa-tions de terrain.

Cette partie permet aussi d’initier l’élève aux méthodes utilisées par le géologue. Ainsi, le raisonnement par analo-gie s’applique par le recours aux phénomènes actuels pour proposer des explications à ceux du passé. Cette métho-de de reconstitution, incluse dans une démarche scientifique, est nouvelle pour les élèves et sollicite leur capacitéà raisonner. L’expérimentation et le recours à la modélisation analogique (maquettes) sont introduits avec toute laprudence nécessaire, dans la mesure où les conditions de leur réalisation sont souvent très différentes de celles dela réalité.

Comme en classe de sixième, certains points du programme permettront de privilégier l’initiative et l’autonomiedes élèves, ce qui suppose une diversification pédagogique – travail en ateliers, par groupes, sur projet – organiséepar le professeur en respectant le cadre des horaires officiels de la discipline, pour l’élève.

Ce travail permet de développer l’usage des TIC et débouche sur des productions contribuant à la maîtrise de lalangue.

L’accent mis sur les compétences pratiques et expérimentales suppose que les conditions de la formation pratiquedes élèves – constitution de groupes à effectif restreint – soient créées.

3. La mise en contact avec le terrain

En dehors des travaux réalisés en classe, il importe que les élèves fournissent un travail personnel en quantité rai-sonnable, en étude ou à la maison, adapté aux compétences visées par le programme. Il est en effet indispensableque les élèves apprennent à fournir un travail autonome et régulier qui complète les activités menées avec le pro-fesseur et qui leur permette d’asseoir les connaissances de base tout en suscitant recherche et curiosité.

PROGRAMME(B.O., n°5, 25 août 2005)

Sciences de la vie et de la Terre

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Programme 11

PARTIE I – Respiration et occupation des milieux de vieDurée conseillée : 8 heures

Objectifs scientifiques

Il s’agit :

– d’établir l’unité de la respiration ;

– de mettre en relation la diversité des appareils et des comportements respiratoires avec l’occupation desmilieux ;

– de mettre en relation la répartition des êtres vivants avec les conditions de la respiration ;

– d’étudier l’influence de l’Homme sur les conditions de la respiration.

Cette étude peut faire l’objet d’une diversification pédagogique : travail en atelier, par groupes, sur projet.

Objectifs éducatifs

Cette partie contribue à l’éducation à l’environnement pour un développement durable puisque les activitéshumaines influent sur les caractéristiques des milieux de vie donc, sur les conditions de la respiration et la réparti-tion des êtres vivants.

Cohérence verticale

À l’école primaire, les élèves ont pu découvrir l’adaptation des êtres vivants aux conditions du milieu, mais ce pro-gramme précise qu’aucune connaissance n’est exigible.

La classification des êtres vivants amorcée en classe de sixième est enrichie par les nouvelles espèces rencontrées,afin de préparer la compréhension de la notion d’évolution.

Notions – contenus

Chez les végétaux comme chez les ani-maux, la respiration consiste à absorber dudioxygène et à rejeter du dioxyde de car-bone.[École primaire : fiche 13, cycles 2 et 3][Physique-Chimie : air, 4e]

La diversité des appareils et des comporte-ments respiratoires permet aux animauxd’occuper différents milieux.[Physique-Chimie : l’eau dans notre environ-nement, 5e]Chez les animaux, les échanges gazeux sefont entre l’air ou l’eau et l’organisme parl’intermédiaire d’organes respiratoires telsque poumons, branchies, trachées.

Les caractéristiques du milieu déterminentles conditions de la respiration et influentainsi sur la répartition des êtres vivants.[Thèmes : Statistiques, Environnemnet][Maths : moyenne des relevés, tableaux, gra-phiques][Physique-chimie : dioxygène dissous et tem-pérature de l’eau][Français : compte rendu écrit, oral]Les caractéristiques physiques d’un milieu(température, agitation) conditionnent sateneur en dioxygène et influent ainsi sur larépartition des êtres vivants.À la lumière, les végétaux chlorophyllienscontribuent à oxygéner le milieu.En modifiant les conditions de la respirationdans les milieux, l’Homme influe sur leurqualité et leur équilibre.

Compétences

Reconnaître qu’un être vivant respire parl’existence de l’absorption de dioxygène etle rejet de dioxyde de carbone dans lemilieu.Mettre en évidence l’absorption de dioxygè-ne et le rejet de dioxyde de carbone par unêtre vivant.

Relier l’organe et le comportement respi-ratoire d’un animal à son milieu de respi-ration et au milieu de vie.Réaliser une dissection permettant demettre en évidence un organe respiratoire.Réaliser une observation d’organe respiratoi-re en utilisant une loupe binoculaire ou unmicroscope.

Expliquer la modification de l’occupationd’un milieu par la variation d’un facteur(température, pollution, agitation, peuple-ment végétal) influant sur la respiration.

Relier la répartition des êtres vivants à uneteneur en dioxygène.Mettre en évidence le rejet de dioxygène parles végétaux chlorophylliens à la lumière.Relier l’oxygénation d’un milieu et la présen-ce de végétaux chlorophylliens.Relier l’action de l’Homme sur l’environnementet effet sur la répartition des êtres vivants.Présenter par écrit et/ou oralement lesrésultats d’une recherche.

Exemples d’activités

Ra/Re – conception et réalisation d’expérimentation assistéepar ordinateur (ExAO) pour mettre en évidence la consomma-tion de dioxygène par un être vivant.Ra/Re – mise en évidence à l’aide du test de l’eau de chaux durejet de dioxyde de carbone par un être vivant.

Ra – mise en relation, dans un tableau, d’animaux avec leurmilieu de vie et leurs organes respiratoires.I – recherche des organes respiratoires chez les différents ani-maux.I – observation de divers comportements respiratoires.Ra – positionnement des animaux étudiés dans la classificationactuelle.

I/Ra – recherche d’une explication à la répartition d’animauxvivant dans un cours d’eau.Re – mise en évidence par ExAO du rejet de dioxygène par lesvégétaux chlorophylliens durant 24 heures.Re/Ra – mise en évidence et comparaison du rejet de dioxygè-ne par les végétaux chlorophylliens à la lumière et à l’obscuri-té.I – recherche documentaire sur la responsabilisation l’Hommedans la modification des conditions de la respiration. [B2i]C– présentation écrite et/ou orale, assistée ou non par ordina-teur, de résultats de travaux de groupes. [B2i]I/Ra – exploitation de données sur la répartition d’êtres vivantsd’un même milieu, à deux endroits ou moments différents enliaison avec une action de l’Homme.

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12 Programme

PARTIE 2 – Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie

Durée conseillée : 20 heures


L’étude s’appuie sur l’exemple de l’Homme et répond à plusieurs intentions :

– relier besoin indispensable d’énergie et fonctionnement de l’organisme ;

– montrer que le fonctionnement des appareils digestif, respiratoire et circulatoire contribue à approvisionnertous les organes en matériaux pouvant, grâce à des réactions biochimiques, libérer de l’énergie afin d’assurer lefonctionnement de l’organisme.

– Montrer que le fonctionnement des poumons et des reins permet d’éliminer déchets liés au fonctionnementde l’organisme.


Cette partie permet de construire les bases biologiques indispensables au développement de l’esprit critique desélèves à un âge où certains comportements à risques (sédentarité, grignotage, tabagisme) peuvent se mettre enplace. Ainsi elle contribue à une véritable éducation à la santé.


À l’école primaire, les élèves ont observé des mouvements corporels pour découvrir le fonctionnement desmuscles et des articulations. Ils ont abordé les fonctions de nutrition (digestion, respiration, circulation) en obser-vant leurs manifestations et en étudiant leurs principes élémentaires avec des formulations simples. Cette étudedes différentes fonctions du corps humain a permis de justifier quelques comportements souhaitables en matiè-re de santé : règles d’hygiène corporelle, sommeil, alimentation, tabagisme. Les sujets traités dans cette partiesont tout particulièrement propices à la prise en compte de l’évolution des représentations et des conceptionsde l’élève.

Au cours d’une activité musculaire, desmodifications (rythmes cardiaque et res-piratoire, température corporelle) s’ob-servent à l’échelle de l’organisme.[EPS : connaissances relatives au développe-ment des conduites motrices]

Les muscles comme les autres organesréalisent avec le sang des échanges quivarient selon leur activité.[École primaire : fiche 13, cycles 2 et 3][Thèmes : Santé, Statistiques][Mathématiques : tableaux, graphiques,valeurs moyennes, rythme, fréquence][Physique-Chimie : transformation chimique,4e, combustion, 3e]Les organes richement irrigués prélèvent enpermanence dans le sang des nutriments etdu dioxygène. Ils y rejettent des déchetsdont le dioxyde de carbone.La consommation de nutriments et dedioxygène, le rejet de dioxyde de carbonepar les organes varient selon leur activité.

Relier les besoins des organes auxéchanges qu’ils réalisent avec le sang.

Mettre en évidence l’absorption de dioxy-gène et la libération de dioxyde de carbonepar un muscle vivant.Déduire l’existence et la nature deséchanges au niveau d’un organe à partir dela comparaison de données chiffrées.

I – observation de l’irrigation sanguine d’un organe.I/Ra – exploitation de données d’imagerie médicale mon-trant une variation du débit sanguin lors de l’activité d’unorgane.Ra/Re – mise en évidence de la consommation de dioxygène(ExAO) par le muscle et du rejet de dioxyde de carbone.Ra/Re – conception et/ou réalisation de la mise en évidence de

Sont exclus :– l’étude détaillée des organes et des mouvements respiratoires ;– le terme eutrophisation, la demande biologique en oxygène ou DBO ;– l’étude de la photosynthèse.

Notions – contenus Compétences Exemples d’activités

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Programme 13

Nutriments et dioxygène libèrent del’énergie utilisable, entre autres, pour lefonctionnement des organes.[Thème : Énergie][Physique-Chimie : énergie, 3e]L’énergie libérée au cours de la réactionchimique entre des nutriments et du dioxy-gène est utilisée pour le fonctionnementdes organes et transférée en partie sousforme de chaleur.

Le dioxygène utilisé en permanence parles organes provient de l’air.[Physique-Chimie : composition de l’air, des-cription moléculaire]Par des mouvements respiratoires, l’air arri-ve dans les alvéoles pulmonaires où a lieule passage du dioxygène dans le sang.Le passage du dioxygène est facilité parune grande surface richement vascularisée.

Des substances nocives, plus ou moinsabondantes dans l’environnement, per-turbent le fonctionnement de l’appareilrespiratoire. Elles favorisent l’apparitionde certaines maladies.[Thèmes : Santé, Environnemnet et dévelop-pement durable][Physique-Chimie : filtration][Technologie : matériaux, thème environne-ment et énergie]

Les nutriments utilisés en permanencepar les organes proviennent de la diges-tion des aliments.[École primaire : fiche 12, cycles 2 et 3][Physique-Chimie : transformations chi-miques, 4e et 3e]La transformation de la plupart des ali-ments consommés en nutriments s’effec-tue dans le tube digestif sous l’action d’en-zymes.Ces transformations chimiques complètentl’action mécanique.Les nutriments passent dans le sang auniveau de l’intestin grêle dont la grandesurface richement vascularisée favorisel’absorption.

Relier la consommation de nutriments etde dioxygène par un organe à la libéra-tion d’énergie nécessaire à son fonction-nement.

Traduire sous la forme d’un schéma la libé-ration d’énergie au niveau d’un organe.Décrire le trajet du dioxygène jusqu’ausang.

Décrire le trajet de l’air sur une image ouun schéma de l’appareil respiratoire.

Expliquer l’arrivée d’air dans les alvéoles.Établir un premier schéma fonctionneld’une alvéole pulmonaire.Relier certaines caractéristiques de la paroialvéolaire au passage du dioxygène dans lesang.Mesurer le volume de dioxygène dans l’airinspiré et dans l’air expiré (ExAO).Déduire le passage du dioxygène dans lesang par comparaison de données chif-frées.

Relier des perturbations du fonctionne-ment de l’appareil respiratoire à la pré-sence de substances nocives.

Relier la transformation des aliments àleur passage dans le sang au niveau del’intestin.

Situer sur soi-même des organes de l’appa-reil digestif.Suivre un protocole pour réaliser unedigestion in vitro.Indiquer le trajet des aliments et localiserl’arrivée des enzymes dans le tube digestif.Relier les caractéristiques de la paroi del’intestin grêle au passage des nutrimentsdans le sang.

l’absorption de dioxygène et du rejet de dioxyde de carbone.Ra – comparaison des quantités de dioxygène, de glucose etde dioxyde de carbone dans le sang avant et après son pas-sage dans un muscle au repos et en activité, ou dans unautre organe.C – réalisation d’un schéma indiquant les échanges entre lesang et l’organe.

Ra/C – réalisation d’un schéma-bilan fonctionnel de la libé-ration par un organe.

I - comparaison de la composition de l’air inspiré à celle del’air expiré.Re – mesure du volume de dioxygène dans l’air inspiré etdans l’air expiré (ExAO).I – description des mouvements respiratoires.I – observation d’un appareil respiratoire sur un animal, surun écorché.C – annotation d’un schéma de l’appareil respiratoirehumain.Ra – comparaison de la quantité de dioxygène dans le sangentrant et sortant des poumons.I – observation d’alvéoles pulmonaires au microscope.C – réalisation d’un schéma d’une alvéole pulmonaire.

I – comparaison de photos ou de coupes de poumons defumeur et de non-fumeur.Re – mise en évidence des dépôts de goudron sur un filtre.I – recherche des effets des substances contenues dans lacigarette sur l’appareil respiratoire. [B2i]Ra – mise en relation de la fréquence de certaines maladiesavec des pollutions de l’air. [B2i]

Ra – étude critique des textes historiques sur la digestion.[Histoire des sciences]Ra/Re – réalisation d’une digestion in vitro.I – observation de l’appareil digestif humain sur un écorchéet localisation des organes sur soi-même.C – annotation d’un schéma de l’appareil digestif humain enlocalisant les lieux d’arrivée des enzymes.I – observation d’une coupe de la paroi intestinale à diffé-rentes échelles.Ra – mise en relation de la vascularisation de l’intestiongrêle avec le passage des nutriments dans le sang.C – schématisation de l’absorption intestinale.


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14 Programme

Les aliments sont source d’énergie. Desapports supérieurs aux besoins de l’orga-nisme favorisent certaines maladies.[Thèmes : Santé, Statistiques][Mathématiques : tableaux, graphiques,valeurs moyennes, pourcentage – expressionlittérale]

Les déchets, dont le dioxyde de carbone,sont éliminés.Le dioxyde de carbone est éliminé dans l’airexpiré au niveau des poumons.Les autres déchets sont excrétés au niveaudes reins qui fabriquent l’urine.

La circulation sanguine assure la conti-nuité des échanges au niveau desorganes.Le sang circule à sens unique dans des vais-seaux (artères, veines, capillaires) qui for-ment un système clos.Le sang est mis en mouvement par le cœur,muscle creux, cloisonné, fonctionnant defaçon rythmique.

Le bon fonctionnement du système car-dio-vasculaire est favorisé par l’activitéphysique ; une alimentation trop riche, laconsommation de tabac, l’excès de stresssont à l’origine de maladies cardio-vascu-laires.[Mathématiques : tableaux, graphiques,valeurs moyennes, fréquence][Éducation civique : droit et responsabilitéface à la santé][Français : compte rendu écrit, oral][Thèmes : Santé, Statistiques]

Comparer l’apport énergétique des ali-ments consommés aux besoins énergé-tiques de l’organisme.

Décrire le trajet des déchets depuis lesang jusqu’à l’extérieur de l’organisme.Compléter le schéma fonctionnel de l’al-véole.

Expliquer le rôle de la circulation sangui-ne dans le fonctionnement de l’organis-me.Annoter un document présentant l’appareilcirculatoire en indiquant le trajet du sang.Réaliser une coupe transversale de cœur.Dessiner une coupe transversale de cœur.

Relier un type d’accident cardio-vasculai-re à des facteurs de risques.Localiser et expliquer simplement un typed’accident.

Ra – utiliser un logiciel pour calculer l’apprt énergétique desrepas d’une journée et les besoins en énergie d’un individu.[B2i]I – retrouver sur des emballages alimentaires les apportsénergétiques.I/Ra – rechercher et analyser des documents permettant decomprendre les conséquences d’un excès d’apport énergé-tique. [B2i]I – calcul d’un indice de masse corporel (IMC) à partir d’unexemple fictif.

Ra – comparaison des teneurs en dioxyde de carbone de l’airinspiré et de l’air expiré.I – observation d’un appareil urinaire humain sur un écorchéou sur des radiographies.I – observation de la vascularisation du rein.C – schématisation de l’excrétion au niveau de l’alvéole pul-monaire et du rein.

I – mise en évidence du sens de circulation du sang dans uneartère et dans une veine.I – repérage des deux types de vaisseaux au niveau du cœur.Re – réalisation d’une coupe transversale de cœur au niveaudes ventricules.I – observation de contractions cardiaques à l’aide d’unvidéogramme.Ra – annotation d’un schéma de l’appareil circulatoire etindication du sens de la circulation dans les vaisseaux.I – étude critique de représentations historiques de la circu-lation sanguine. [Histoire des sciences]

I – recherche d’informations, par exemple au CDI, sur lesmaladies cardio-vasculaires et les facteurs de risques. [B2i]I – comparaison d’une artériographie normale et d’une arté-riographie de malade atteint d’arthérosclérose.


Sont exclus :– les réactions chimiques au niveau cellulaire ;– les formes de transport des gaz par le sang ;– les différents types de capacités respiratoires ;– l’étude histologique des surfaces d’échange ;– les actions mécaniques de la digestion ;– le niveau moléculaire de la digestion, le nom et le rôle détaillé des enzymes digestives ;– les mécanismes de l’absorption ;– les phases d’une révolution cardiaque, l’explication du trajet unidirectionnel du sang donc le fonctionnement des valvules ;– les propriétés des parois des artères et des veines, la vitesse de circulation du sang ;– une étude exhaustive et détaillée des différentes maladies ;– les analyses détaillées de sang et d’urine ;– l’étude anatomique et le fonctionnement des reins..

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Programme 15

PARTIE 3 – Géologie externe :évolution des paysages

Durée conseillée : 17 heures


Il s’agit de montrer que :– des changements s’effectuent à la surface de la Terre ;– le modelé du paysage s’explique principalement par l’action de l’eau sur les roches ;– la reconstitution de paysages anciens est rendue possible par l’application du principe d’actualisme.


Le paysage étudié, qui est un cadre de vie pour l’Homme, est aussi soumis à son action. Il en exploite les res-sources. Les phénomènes qui s’y déroulent peuvent engendrer des risques pour l’Homme lui-même.Cette partie est l’occasion de réfléchir aux conséquences à plus ou moins long terme de l’action de l’Homme surles paysages en recherchant une gestion durable de l’environnement géologique. Cette contribution à l’éduca-tion pour un développement durable peut être l’occasion de travaux interdisciplinaires réalisés par les élèves, etpeut faire l’objet d’une diversification pédagogique : travail en ateliers, par groupes à partir d’activités pratiques,travail sur projet.


Les programmes du cycle 3 de l’école primaire abordent l’étude de quelques fossiles typiques.En classe de sixième, une description de sol est donnée dans la partie « Origine de la matière des êtres vivants ».L’étude de fossiles réalisée dans cette partie « Évolution des paysages » prépare l’approche de la notion d’évo-lution développée en classe de troisième.

Le modelé actuel du paysage résulte del'action de l'eau sur les roches.[Physique-Chimie : l’eau de notre environne-ment, l’eau solvant]Les roches, constituant le sous-sol, subis-sent à la surface de la Terre une érosiondont l'eau est le principal agent.Les roches résistent plus ou moins à l'ac-tion de l'eau.Au cours de l'érosion des roches, des parti-cules de différentes tailles peuvent s'accu-muler sur place et participer à la formationd'un sol ou être entraînées par des agentsde transport.

Les roches sédimentaires sont desarchives permettant de reconstituer deséléments de paysages anciens.[École primaire : fiche 9, cycle 3]La sédimentation correspond essentielle-ment au dépôt de particules issues de l'éro-sion.Les sédiments, après transformations don-nent des roches sédimentaires.Les roches sédimentaires peuvent contenirdes fossiles traces ou restes d'organismesayant vécu dans le passé.L'être vivant à l'origine du fossile estcontemporain de la sédimentation.Les observations faites dans les milieuxactuels, transposées aux phénomènes dupassé permettent de reconstituer certainséléments des passages anciens.

Identifier dans un paysage, au cours d’untravail de terrain, des manifestationsactuelles ou récentes de l'érosion, dutransport de particules et de la sédimen-tation.Reconnaître et expliquer l'action érosive del'eau.Réaliser une manipulation mettant en évi-dence une propriété d'une roche.Mettre en évidence les propriétés desroches rencontrées par des manipulationset des observations à différentes échelles.Expliquer un aspect du modelé du paysagegrâce aux propriétés des roches.

Reconstituer un paysage du passé à par-tir de roches sédimentaires et des fos-siles qu'elles contiennent.Relier la disposition en strates au niveaud'un affleurement aux conditions de for-mation d'une roche sédimentaire.Identifier un fossile en utilisant une clé dedétermination.Déduire de l'étude des caractéristiquesd'une roche sédimentaire et de son conte-nu fossilifère, certains éléments d'un pay-sage ancien.

I - identification, lors d’une sortie, des éléments d’un paysagelocal.C - réalisation d'un vidéogramme et/ou de croquis, annota-tions de photos, rédaction d'un texte rendant compte d'ob-servations effectuées sur le terrain [B2i]l/Re - observation sur le terrain et/ou sur une maquette de lamise en circulation des particules.I/Ra - comparaison de roches saines et altérées.Re - réalisation de manipulations montrant quelques proprié-tés (cohérence, porosité, perméabilité… ) des roches rencon-trées en rapport avec les explications recherchées.Ra - expliquer le modelé du paysage grâce aux observationset aux manipulations réalisées.

I - observation de photographies aériennes, d'images satelli-tales, afin d’identifier les aires de sédimentation actuellesdans la mer, les estuaires, les plans d'eau.I - observation de dépôts actuels stratifiés dans les coursd'eau ou en bord de mer.Ra/Re conception et réalisation d'une manipulation mon-trant la sédimentation dans l'eau.Re - modélisation de processus de fossilisation.I - détermination de fossiles à l'aide d'une clé de détermina-tion. [B2i]Ra - positionnement de certains fossiles étudiés dans la clas-sification actuelle.


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16 Programme

L’action de l’Homme, dans son environne-ment géologique, influe sur l’évolutiondes paysages.[Thèmes : Environnement, Énergie,Statistiques, Sécurité][Français : compte rendu écrit, oral]L’Homme prélève dans son environnementgéologique les matériaux qui lui sontnécessaires tout en essayant de prendre encompte les conséquences de son action surle paysage.L’Homme peut prévenir certaines catas-trophes naturelles en limitant l’érosion.

Discuter, sur un exemple local, de la res-ponsabilité de l’Homme dans la gestionde son environnement géologique.

I - recherche documentaire sur les raisons et l’impact sur lepaysage de l’exploitation d’une ressource géologique. [B2i]I/Ra - recherche et exploitation de documents locaux surl’impact des aménagements liés à l’eau. [B2i]I - analyse d’extraits de textes qui régissent l’exploitation descarrières et des mines.I - repérage sur une carte des aléas géologiques.Ra - exploitation d’une carte des zones à risques géolo-giques.


Sont exclus :- la description pour elle-même des paysages, l'explication globale du paysage choisi, l'étude typologique des paysages ;- l’étude détaillée des processus de fossilisation ;- l’étude pour elle-même des roches et de leurs propriétés ;- les différents types de sols, leur formation ;- l’étude pour elle-même de cartes géologiques ou topographiques ;- l’étude de la formation d’un matériau et de son exploitation ;- l’altération chimique des roches ;- la notion de cycle sédimentaire ;- la recherche de corrélations régionales dans la reconstitution

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Documents

Livre du professeur SVT 5e : introduction · 5 Ce livre du professeur accompagne le manuel Sciences de la vie et de la Terre 5e, éditions Magnard (2006). Il permet aux enseignants,