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SVT PROGRAMMES DE TERMINALE S
Lycée d’Aiguillon
13 juin 2012
PEREZ MH & BLANC F IA IPR SVT
Programme
• Les objectifs de l’enseignement en TS
• L’épreuve du Bac S et les grilles de correction
• Lecture synthétique des programmes et quelques ressources :
– Enseignement spécifique
– Enseignement de spécialité.
• Deux raisons
– Le goût et le plaisir de la science : le grand récit du monde ; la science fondamentale
– L’usage de la science : la science appliquée
• Deux objectifs
– Pour tous : la culture quelle place pour la science ?
– Pour chacun : le métier quelle place pour la science ?
• Distinguer pour donner du sens
– Des états d’esprits différents
– Un rapport différent à la construction du savoir
• Ne pas distinguer pour donner du sens
– La science fondamentale finit toujours par avoir des applications
– La science appliquée nourrit la sciences fondamentale et s’en nourrit
La liberté pédagogique
I LES OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT EN TS
BULLETIN OFFICIEL SPÉCIAL N° 8 DU 13
OCTOBRE 2011
http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?c
id_bo=57570
La Terre, planète
habitable
Énergie sol eau
L’exercice physique
La variation génétique -mitose, cycle cellulaire,
réplication de l’ADN…
La tectonique des plaques,
L’histoire d’un modèle.
Tectonique et géologie appliquée
Nourrir l’humanité
Féminin masculin
Variation génétique
et santé
De l’œil au cerveau : quelques Aspects de la vision
Univers métier
de la science
fondamentale
Univers métier
de la gestion publique
et de l’environnement Univers métier
de la santé
Le domaine continental et sa
dynamique
La Terre dans l'Univers, la vie,
l'évolution du vivant … La plante domestiquée
Géothermie et propriétés thermiques
de la Terre
Neurone et fibre
musculaire : la communication
nerveuse
Le maintien de l'intégrité de
l'organisme : quelques aspects de la réaction
immunitaire
Énergie et cellule vivante
Atmosphère, hydrosphère,
climats : du passé à l'avenir
Glycémie et diabète
Les sciences de la vie et de la Terre dans le nouveau lycée
• Progressivité des apprentissages scientifiques.
• Contribuer au parcours d’orientation des élèves.
• Diversifier démarches, activités et supports pour mieux prendre en compte la diversité des élèves.
La liberté pédagogique du professeur
• Les modalités didactiques.
• L’ordre de traitement des thèmes et des notions.
• Les exemples choisis.
• L'ampleur de l'argumentation.
Les principes didactiques généraux
• Les compétences : une combinaison de connaissances, capacités et attitudes.
• La démarche d’investigation : un canevas.
• Les TICE (B2i Lycée).
• La pratique de démarches historiques.
• L'approche de la complexité et le travail de terrain.
• L'autonomie des élèves et le travail par atelier.
• L'évaluation des élèves
» BO n° spécial n°7 du 6 octobre 2011
» Pas de « sujets » zéros complets.
» Ce sont des parties 1, des exercices 1 et des
exercices 2 zéros, qui seront affichées pour
montrer: ˃ la diversité des possibles que laisse le texte fondateur.
˃ l’ équilibre entre les différentes compétences mises en œuvre par les
candidats.
Durée : 3 h 30
Notée sur 16 points
Cette épreuve a pour objectif de valider la maîtrise des compétences acquises dans le cadre du programme de la classe de terminale.
Les connaissances et capacités mobilisées dans les programmes des classes antérieures à la classe de terminale ne constituent pas le support principal des sujets composant l'épreuve ; certains sujets peuvent toutefois conduire les candidats à les mobiliser.
L'ensemble de l'épreuve écrite s'appuie sur la totalité du programme. Elle est constituée de deux parties, la seconde étant composée de deux exercices distincts.
Exemples Question de synthèse
et/ou de QCM
Documents Remarques
1 12 QCM Avec les flux thermiques
2 28 QCM Sans différents thèmes et différentes parties
du programme
3 6 QCM / 3 points
1 question de synthèse /
5 points
Avec Exemple 3 : QCM avec document sur la
méiose et synthèse sur la méiose et le
brassage de l’information génétique
4 1 question de synthèse Sans Sans contextualisation conséquences des
anomalies lors de la méiose et de la
fécondation
5 1 question de synthèse Sans Avec contextualisation : Exemple 5 :
blessure et anti-inflammatoire
S’il s’agit de QCM, il conviendrait a priori de profiter de ce mode de questionnement qui permet de « balayer » large un programme. On cherche à travers un QCM à couvrir un maximum de connaissances du programme ou du moins de diversifier les notions mobilisées.
En respectant les Règles de rédaction d’un QCM
Unicité et importance de l’objectif de chaque question : chaque question porte sur un seul objectif important d'apprentissage; elle pose un problème unique.
Rigueur et concision de l’énoncé : on recherche le langage le plus simple et le plus clair possible ; on évite les longueurs excessives et on rédige à la forme affirmative.
La bonne réponse est incontestablement exacte et la seule possible parmi le choix de propositions (si possible 4).
Place aléatoire de la bonne réponse tout au long du questionnaire.
Les propositions sont homogènes dans leur contenu, leur forme et leur structure grammaticale ; on les rend les plus courtes possible en plaçant le plus d’informations possible dans l’amorce, notamment en sciences avec l’emploi du langage spécifique ; le niveau de langue est déterminant dans la réussite de l’élève.
Tous les distracteurs (réponses fausses) sont plausibles, crédibles et pertinents mais faux; ils s’appuient sur les erreurs classiques des élèves.
Chaque question est indépendante, au sens où elle n'aide pas à répondre à une autre question du questionnaire.
Cette seconde partie de l'épreuve écrite permet
d'évaluer la pratique du raisonnement
scientifique et de l'argumentation. Elle est
subdivisée en deux exercices.
- Le premier exercice permet d'évaluer la
capacité du candidat à raisonner dans le cadre
d'un problème scientifique proposé par le
sujet, en s'appuyant sur l'exploitation d'un
nombre réduit de documents. Le
questionnement peut être formulé de façon
ouverte ou sous forme de QCM.
- Le second exercice permet d'évaluer la
capacité du candidat à pratiquer une démarche
scientifique dans le cadre d'un problème
scientifique à partir de l'exploitation d'un
ensemble de documents et en mobilisant ses
connaissances. Le questionnement amène le
candidat à choisir et exposer sa démarche
personnelle, à élaborer son argumentation et à
proposer une conclusion.
» Exemples
Les SVT en classe terminale
• Dans la continuité des programme d'enseignement en classe 1° et 2nde
• L’occasion de bilans
• Un approfondissement scientifique, la définition des concepts à acquérir et des capacités à développer mais le choix des exemples.
• Une naturelle évolution de la définition des attendus au baccalauréat.
• Des développements transdisciplinaires notamment en accompagnement personnalisé.
Trois thématiques structurantes :
• La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant, (50%)
• Enjeux planétaires contemporains, (17%)
• Corps humain et santé. (33%)
!
Les capacités et attitudes • Pratiquer une démarche scientifique.
• Recenser, extraire et organiser des informations.
• Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique.
• Manipuler et expérimenter.
• Comprendre qu'un effet peut avoir plusieurs causes.
• Exprimer et exploiter des résultats, à l'écrit, à l'oral, en utilisant les TICE
• Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : oral, écrit, graphique, numérique.
• Percevoir le lien entre sciences et techniques.
• Manifester sens de l'observation, curiosité, esprit critique.
• Montrer de l'intérêt pour les progrès scientifiques et techniques.
• Être conscient de sa responsabilité face à l'environnement, la santé, le monde vivant.
• Avoir une bonne maîtrise de son corps.
• Être conscient de l'existence d'implications éthiques de la science.
• Respecter les règles de sécurité.
• Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique.
• Être capable d'attitude critique face aux ressources documentaires.
• Manifester de l'intérêt pour la vie publique et les grands enjeux de la société.
• Savoir choisir un parcours de formation.
• On aborde ici les continents. Il s'agit de dégager les caractéristiques de la lithosphère continentale et d'en comprendre l'évolution à partir de données de terrain.
• Bilans : granite, gabbro, basalte, péridotite ; le modèle de la tectonique des plaques ; volcanisme, recyclage des matériaux de la croûte ; notions d'érosion, transport, sédimentation.
Quatre grands objectifs de connaissances
1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale.
1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes.
1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux.
1-B-4 La disparition des reliefs.
1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale.
• Expliquer et nuancer la vision La croûte continentale régions émergées. À partir de données géologiques.
• Montagnes : On se limite au cas des reliefs liés à un épaississement crustal.
La lithosphère est en équilibre (isostasie) sur l'asthénosphère, les différences crustales. La croûte continentale : principalement formée de roches voisines du granite, d'une épaisseur plus grande et d'une densité plus faible, âges variés et parfois très anciens. L'épaisseur de la croûte résulte d'un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. On en trouve des indices tectoniques (plis, failles, nappes) et des indices pétrographiques (métamorphisme, traces de fusion partielle). Les résultats conjugués des études tectoniques et minéralogiques permettent de reconstituer un scénario de l'histoire de la chaîne. Exponentielles TS
Densité & masse volumique 2nde Isotope 2nde Radioactivité , utiliser la représentation symbolique AZX ; définir l’isotopie et reconnaître des isotopes 1ére S
1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes.
• Acquis de 1°S. • Les zones de subductions étudiées pour comprendre une
situation privilégiée de raccourcissement et d'empilement et donc de formation de chaînes de montagnes.
• Des indices : ophiolites, anciennes marges continentales, traces d'une transformation minéralogique à grande profondeur, différences de densité asthénosphère lithosphère
• Des phénomènes : affrontement de deux lithosphères continentales , subduction continentale, épaississement de la partie supérieure de la croûte par empilement de nappes, moteurs de la subduction
1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux.
• Production de croûte ! Accrétion continentale
1-B-4 La disparition des reliefs.
Le relief et les roches à l’affleurement des chaînes de montagnes anciennes. Altération et érosion, transport et effet de phénomènes tectoniques.
Recyclage de la croûte continentale.
B1B2 Un moteur de la subduction: le refroidissement de la
lithosphère océanique
http://www-peda.ac-martinique.fr/svt/tpts_tp3.shtm Alain Ramirez
Les densités des différentes zones de la structure superficielle de la Terre Mesures effectuées à l’étape précédente
Calcul effectué à partir du schéma de droite
Retour professeur Retour élève
Objectif : Rechercher l’origine de l’eau, agent de la fusion partielle des péridotites du manteau de la plaque chevauchante.
B-3 : Le magmatisme en zone de subduction :
http://www.ac-nice.fr/svt/productions/minusc/subduction-minusc/index.html
• Ex 1 : éprouvette graduée 500mL, disque de Secchi, …
• Ex 2 : luxmètre (EXAO ou indépendant), lampe torche, talc, balance, béchers 500mL et gamme de dilution.
B4 COULEUR DES OCÉANS ET ÉROSION DES
MONTAGNES
Explorer par satellites différentes régions du monde pour observer
l’érosion des chaînes de montagne
• http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/giovanni/overview/index.html
• http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/
ENSEIGNEMENT SPÉCIFIQUE
THÈME 2-A GÉOTHERMIE ET
PROPRIÉTÉS THERMIQUES DE LA
TERRE
• Objectifs : – aboutir à une compréhension globale du fonctionnement
interne de la planète. – faire prendre conscience que la géothermie est une
ressource énergétique quasi inépuisable, utilisable par l’Homme.
• Diversité des activités : – Exploitation de données :
• Globales • Régionale et éventuellement appliquées
– Modélisations
• Ouvertures métiers !
Vigilance !
• Flux géothermique : quantité de chaleur traversant une unité de surface par unité de temps (en Watt.m-2 ou J.s-1.m-2)
• La chaleur est un flux thermique.
• Gradient géothermique : rapport entre la variation de température entre deux points et la distance entre ceux-ci.
ENSEIGNEMENT SPÉCIFIQUE Thème 2-B et 1-A
La Plante dans tous ses états
1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution:
exemple de la vie fixée chez les plantes.
• Objectif: comprendre les particularités d’organisation fonctionnelle des Angiospermes en lien avec les milieux (air et sol) en relation avec le mode de vie fixé
• Une vue globale de la plante, de ses différents organes et de leurs fonctions. Un schéma fonctionnel synthétique permet de présenter les notions à retenir.
Etude comparative surfaces d’échanges Angiosperme-Mammifère
Etude de documents
• Animal, petit volume mobile, de faible surface externe et grande surface interne
• La plante, une vaste surface fixe, au volume restreint.
En utilisant l’énergie solaire, la plante présente des surfaces d’échanges et une forme
adaptée à la vie fixée.
Organisation fonctionnelle en lien avec les mécanismes de défense
• Facteurs physico-chimiques (la déshydratation, le sel, le feu, le froid, le stress mécanique, la verticalité…
• Prédateurs (ex de l’Acacia, des plantes de Garrigues)
• Ex des plantes des vieux murs ou falaises – Verticalité – Faible teneur en eau – Variations importantes de température ou de lumière
Organisation fonctionnelle en lien avec la reproduction
• Rapprochement des gamètes :
– Comprendre comment l’organisation florale favorise la pollinisation: observation et dissection florale
• Rôle des gènes de développement :
Organisation fonctionnelle en lien avec la reproduction modèle ABC
A C
B
Collaboration plante-animal et co-évolution
• Pour la pollinisation - Ex Baobab-Chauve Souris: exploitation de film:
- Ex Orchidées-insectes
- Ex Figuier-Blastophage
• Pour la dispersion des graines - Epizoochorie passive: ex du cynoglosse officinal (Cerf, chevreuil,
sanglier)
– Epizoochorie active: (ex assurée par les fourmis : myrmécochorie)
– Endozoochorie: ex du Génévrier de Phénicie (fouine, oiseau..)
THEME 2: enjeux planétaires contemporains
• 2-B- la plante domestiquée
• Objectif: montrer que l'Homme agit sur le génome des plantes cultivées (de l’empirisme aux génie génétique) qui sont la base de son alimentation et donc qu’il intervient sur la biodiversité végétale (on se limite aux angiospermes sans chercher l'exhaustivité).
Plantes sauvages-plantes cultivées Carotte Fenouil Epinard
sauvage cultivée sauvage cultivé sauvage cultivé
Appareil
caulinaire
Feuilles
finement
divisées
Feuilles
finement
divisées
Base de la
feuille
légèrement
développée
Base de la
feuille (pétiole)
renflée/charnu
e
Feuilles
plus
longues
que larges,
forme
triangulaire
ou en fer
de flèche,
souvent
ondulées
sur les
bords.
Feuille de
grande taille,
lisse
Appareil
racinaire
Racine
pivot
Grêle
Blanc-
beige
Ligneuse
Racine
pivot
Très
développ
ée
Orange
Souple et
« juteuse
»
Grêle
Blanc-beige
Grêle
Blanc-beige
Organe
développé
sous l’action
de l’Homme
Le volume de la racine
est particulièrement
important chez la
plante cultivée
Le volume de la base de la
feuille est particulièrement
important chez la plante
cultivée.
La surface de la feuille est
particulièrement importante
chez la plante cultivée.
Partie
consommée
par l’Homme
La racine Le « bulbe » La feuille
Les techniques de sélection
• Des croisements orientés aux techniques du génie génétique ressource:
– récapitulatif :
• Sélection phénotypique
• Sélection généalogique
• Transgénèse
– Sujet pour épreuve de DNL technique de génie génétique
1A1 - Le brassage génétique et sa contribution à la
diversité génétique
1A3 - De la diversification des
êtres vivants à l’évolution de la
biodiversité
1A2 - Diversification génétique et
diversification des êtres vivants
1A4 - Un regard sur l’évolution de l’Homme
1A5 - Les relations entre organisation et
mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de
la vie fixée chez les plantes
5 sous-thèmes
1A - Génétique et Évolution Un tour d’horizon du thème
1A1 – Le brassage génétique et sa contribution à la
diversité génétique
Classique et allégé/ ancien programme
stabilité des caryotypes = acquis à mobiliser
brassage génétique abordé uniquement chez les diploïdes et à partir des test-cross’
analyse statistique mise en avant
des anomalies sources possibles de diversification du vivant (duplications géniques, anomalies chromosomiques)
1A2 - Diversification génétique et diversification des êtres
vivants
Beaucoup de nouveautés/ancien programme
variété des mécanismes de diversification des êtres vivants (génétiques et non génétiques)
hybridations suivies de polyploïdisation, transfert par voie virale, etc.
variations dans l’expressionn des gènes impliqués dans le développement,
associations (dont symbioses) par exemple.
développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par
voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils,
etc.
1A3 - De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité
Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la
diversité des populations change au cours des générations. L'évolution est la transformation
des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants
sélection naturelle et dérive génétique : remobilisées
on insiste beaucoup plus sur la notion de populations : « l’évolution est la transformation des populations … »
discussion autour du concept d’espèce :
« une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations .. »
« il convient de montrer que l'espèce est une réalité statistique, collective et que c'est dans cette optique que la spéciation peut être envisagée. »
1A4 - Un regard sur l’évolution de l’Homme
un titre éloquent : « un regard sur … »
une stratégie à trouver pour concilier approche motivante/ évolution des représentations / respect de l’esprit du programme/
plusieurs regards possibles, mais un objectif essentiel : amener les élèves à porter un « regard scientifique »
33% de l’année pour le thème 3
« Corps humain et santé »
Entre 4 et 5 semaines
Sciences de la vie et de la Terre en terminale S
Thème 3-B Neurone et fibre musculaire :
la communication nerveuse
De la volonté au mouvement
Motricité et plasticité cérébrale
Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle
• Importance des acquis
• Entrée par la santé
• Motricité
• Vision synthétique
Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle
• Arc-réflexe.
• Message nerveux codé en fréquence de PA.
• Fonctionnement de la synapse neuromusculaire.
Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement
« montrer l'existence d'une commande corticale du mouvement »
• Voie motrice simple : aires motrices spécialisées du mouvements volontaires, faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones( chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone).
• Intégration simple sans PPS.
Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale
« Le système nerveux central peut récupérer ses fonctions après une lésion limitée » • Origine des spécificités des cartes motrices d’un individu :
au cours du développement, de l'apprentissage des gestes et de l'entraînement.
• Capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d'une petite partie du cortex moteur.
Pas de mécanismes moléculaires : on se contente de constater des modifications des aires corticales. • Ces capacités de remaniements se réduisent tout au long
de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. • Un capital à préserver et entretenir.
• Télécharger :
• NeuroPeda_Light_2011.zip Fiches pédagogiques
- 5 à 6 semaines.
- Le système immunitaire est constitué de deux grands ensembles : l'immunité innée et l'immunité adaptative, qui coopèrent largement pour préserver la bonne santé de l'individu.
-Dans une perspective évolutive, on exposera l'immunité adaptative, présente uniquement chez les Vertébrés, comme s'ajoutant à l'immunité innée, présente chez tous les Métazoaires. Cette immunité innée, bien que suffisante chez la plupart des espèces, ne développerait pas de « mémoire », au contraire de l'immunité adaptative.
- Application les vaccinations
L'immunité innée est présente chez tous les Métazoaires, dès la naissance, sans apprentissage et intervient rapidement.
Description de la réaction inflammatoire localisée. On peut utiliser les étapes suivant une contamination comme fil directeur.
On suscitera l'intérêt des élèves en étudiant les modes d'action de médicaments anti-inflammatoires
Une immunité propre aux Vertébrés qui s’ajoute à l’innée.
Un répertoire immense et différent d’un individu à l’autre (pas de description des mécanismes génétiques).
Une spécificité étroite entre récepteur et antigène.
Des mécanismes effecteurs qui s’acquièrent spécifiquement face à un intrus donné.
L’immunité innée prépare l’immunité adaptative (on insistera sur la réponse à médiation humorale).
On peut utiliser l’exemple d’un virus grippal.
VIH
Connaissances sur la mémoire immunitaire: durée de vie longue des
cellules mémoire, notamment des TCD8+ et plasmocytes; modification
du phénotype selon l’environnement.
A moins détailler que dans le programme actuel
Education citoyenne et vaccinations: protection individuelle et
collective, éradication du pathogène, problèmes de santé publique
Nouveau
Histoire des sciences et découverte des vaccins: mise en évidence des
différents types de vaccins (sans description exhaustive) et du rôle des
adjuvants qui fournissent les signaux de danger nécessaires à l’activation
de la réaction innée.
Nouveau
• Délibérément concret.
• Des objectifs de connaissance modestes, mais acquis grâce à la mise en œuvre de démarches d'investigation qui offrent une place prépondérante à l'initiative de l'élève, au développement de son autonomie et de ses compétences.
Thème 1 - Énergie et cellule vivante (on se limite aux cellules eucaryotes)
• Photosynthèse centrée sur la cellule chlorophyllienne des végétaux verts.
• Respiration de cellules eucaryotes respirent :
• Certaines cellules eucaryotes réalisent une fermentation. (alcoolique et lactique)
Mêmes limites que dans les anciens programmes
• La fibre musculaire utilise l'ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration.
• L'ATP joue un rôle majeur dans les couplages énergétiques nécessaires au fonctionnement des cellules.
Thème 2 - Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l'avenir
• Sans chercher l'exhaustivité, l'objectif de ce thème est d'aborder quelques aspects de la relation entre histoire des enveloppes fluides de la Terre et histoire du climat.
• L‘évolution de l’atmosphère initiale de la Terre inscrite dans les roches (limité le nombre d'arguments pétrographiques)
• L’analyse des bulles d'air contenues dans les glaces permettent d'étudier la composition de l'air durant depuis 800 000 ans.
• La composition isotopique des glaces et d'autres indices permettent de retracer les évolutions climatiques de cette période.
• Réflexion sur l'effet de serre, les modélisation de son effet sur le climat est complexe et les évolutions de ce dernier;
Thème 3 - Glycémie et diabète • Transformation des grosses molécules de glucides grâce
à l'action d'enzymes digestives. Pas d’étude de la digestion !
• Les enzymes sont des protéines qui catalysent des
transformations chimiques spécifiques
• La régulation de la glycémie : hormones pancréatiques Pas d’autres mécanismes !
• Origines des diabètes de type 1 et de type 2
Aucune étude des tissus adipeux ou du métabolisme lipidique !
http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/spip.php?article511
