Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-1

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort

physique

Projet : « Be fit, but be safe » avec Mme Ayad et Mme Bernos pour la classe concernée.

Attendu de fin de cycle 4 :

- Expliquer quelques processus biologiques impliqués dans le fonctionnement de l’organisme humain, jusqu’au

niveau moléculaire : activité musculaire.

- Relier la connaissance de ces processus biologiques aux enjeux liés aux comportements responsables individuels

et collectifs en matière de santé.

Déroulement du cours :

Travail à faire à la maison avant la séance Travail à faire pendant la séance

Séance n°1 :

………/……… / ……………

« Activité d’introduction – les organes

du mouvement. »

Séance n°2 :

………/……… / …………… Apprendre le bilan de l’activité d’introduction

« Activité n°1 : Modifications et

besoins des muscles pendant l’effort. »

Séance n°3 :

………/……… / ……………

- Apprendre le bilan de l’activité n°1 et revoir

le bilan de l’activité n°1.

- Faire l’exercice « Je m’entraine » à la fin de

l’activité n°1

« Activité n°2 : les effets d’un

entrainement. »

Séance n°4 :

………/……… / ……………

Apprendre le bilan de l’activité n°2 et revoir les

précédents

« Activité n°3 : A la recherche d’un

ingénieur sportif »

Séance n°5 :

………/……… / ……………

Apprendre le bilan du cours « Activité n°4 : Faire du sport, tout en

préservant sa santé. »

Evaluation de fin de chapitre n°2

Compétences travaillées :

Maitrise insuffisant Maitrise

fragile

Maitrise

satisfaisante Très bonne maitrise

SCIEN 4 –

Pratiquer des

langages

Les 3 critères sont

incomplets.

2 critères sont

incomplets.

1 critère est

incomplet.

Je sélectionne la ou les informations

nécessaires du document.

Je reformule les informations

sélectionnées.

Je rédige une phrase complète et précise.

SCIEN 6 –

Adopter un

comportement

éthique et

responsable

Je repère les risques

lors d’une activité

physique (pas

d’argumentation).

J’ai besoin

d’aide pour

argumenter.

Mon

argumentation

est incomplète.

Je réfléchis et j’argumente sur les bons

comportements à avoir lors d’une activité

physique : bonne hydratation, dopage,

échauffement…

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-2

Activité d’introduction : Les organes du mouvement.

Compétences travaillées : SCIEN 4 – Pratiquer des langages (extraire des informations).

Voici deux tennismans : Michaël Jérémiasz (à gauche), porte-drapeau de l’Equipe de France paralympique pour les

Jeux de Rio (2016) et Jo-Wilfried Tsonga (à droite). En 2000, Michaël Jérémiasz a été victime d’un accident de

ski : il est paraplégique*.

(Source : SVT, cycle 4, édition Nathan (Duco), 2017)

Ces deux champions doivent réaliser divers mouvements musculaires pour réussir à renvoyer la balle. Ces

mouvements doivent être coordonnées à l’échelle de l’organisme.

Mission : Expliquer comment nos muscles nous permettent de réaliser un mouvement.

Document n°1 : Le mouvement du bras (Source : SVT, cycle 4, édition Magnard, 2017)

Le biceps et le triceps sont des muscles antagonistes* du bras. Les ligaments relient les os entre eux au sein d’une

articulation. Le liquide synovial permet de limiter les frottements entre les os au niveau de l’articulation. Les

tendons fixent les muscles entre aux os. Le cartilage articulaire permet le mouvement des os les uns par rapport au

niveau de l’articulation.

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-3

Document n°2 : Organisation du système nerveux de

Michaël Jérémiasz

Le système nerveux est constitué de centres nerveux

(cerveau et moelle épinière) et de nerfs.

Document n°3 : Les rôles de la moelle épinière.

Comme le cerveau, la moelle épinière est un centre

nerveux. Elle permet la circulation des messages

nerveux entre le cerveau et les membres inférieurs par

exemple. Elle est capable également d’analyser les

messages reçus et d’élaborer en conséquence de

nouveaux messages qui provoquent une action

Document n°4 : Relation entre activité du nerf et

contraction du muscle.

(Source : SVT, cycle 4, édition Nathan (Duco), 2017)

Animation et vidéo :

QR code pour visionner une animation sur le

mouvement

QR code pour visionner une vidéo sur la commande du

mouvement

Vocabulaire :

Centre nerveux : structure capable de recevoir un message nerveux, de le traiter et de formuler un nouveau

message nerveux.

Message nerveux : activité électrique se propageant dans les cellules nerveuses.

Muscles antagonistes : muscles qui produisent un mouvement opposé d’un membre.

Nerf : Structure constituée des cellules nerveuses capable de transmettre des messages nerveux.

Paraplégie : impossibilité de mouvement des membres supérieurs ou inférieurs.

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-4

Activité n°1 : Modifications et besoins des muscles pendant l’effort.

Compétences travaillées : SCIEN 4 – Pratiquer des langages

Lorsqu’on fait du sport, on a souvent chaud, on transpire et on est essoufflé : notre corps se modifie.

Comment notre organisme s’adapte-t-il à une augmentation d’activité ?

Atelier n°1 : Décrire les changements de l’organismes à l’effort.

Document n°1 : Mesure de la fréquence

cardiaque d’un élève.

La fréquence cardiaque est le nombre de

battements du cœur par unité de temps.

(Source : SVT, cycle 4, édition Bordas, 2017)

Document n°2 : Evolution de la température du corps avant et

après l’effort, puis après récupération

En fonctionnant, les muscles produisent de l’énergie dont une

partie est libérée sous forme de chaleur.

(Source : SVT, 5e, édition Belin, 2006)

Document n°3 : Evolution de la fréquence respiratoire au

cours du temps.

La fréquence respiratoire est le nombre de ventilation (=

mouvement respiratoire) par unité de temps.

(Source : SVT, cycle 4, édition Belin, 2017)

Document n°4 : Estimation du volume de

dioxygène consommé (VO2*) d’un élève

(Source : SVT, cycle 4, édition Bordas, 2017)

1) Pour chaque document, décrire comment évoluent les paramètres mesurés.

*VO2 : Volume de dioxygène pouvant être inspiré lors d’un effort, donc VO2 max est le volume de dioxygène maximal

pouvant être prélevé dans le milieu, transporté et utilisé.

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-5

Atelier n°2 : Déterminer les besoins des muscles lors d’un effort.

Document n°5 : Quantité et composition du sang arrivant dans un muscle au repos ou à l’effort.

(Source : SVT, cycle 4, édition Nathan Spiral’ère, 2017)

Au cours d’une réaction chimique, le glucose, en présence de dioxygène, se transforme en différentes produits dont

de l’énergie et des déchets. Une partie de l’énergie ainsi produite permet aux organes dont les muscles de

fonctionner, une autre partie est libérée sous forme de chaleur.

2) Comparer la quantité de dioxygène au repos et à l’effort. Comment expliquer cette différence ?

3) Comparer la quantité de glucose au repos et à l’effort. Comment expliquer cette différence ?

4) Comparer la quantité de sang arrivant au muscle au repos et à l’effort. Comment expliquer cette

différence ?

Conclusion – Bilan du cours : A l’aide des documents et de vos connaissances,

expliquer les changements observés un effort physique (pourquoi la fréquence

cardiaque, la fréquence respiratoire et la température augmentent).

Je m’entraine :

Compétences travaillées : SCIEN 6 – Adopter un comportement éthique et responsable.

A l’aide du document ci-dessus, expliquer l’intérêt de bien d’hydrater pendant une course à pied.

Document : Evolution de la température du corps lors d’une course de 90 minutes selon l’hydratation de la

sportive.

(Source : SVT, cycle 4, édition Magnard, 2017)

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-6

Activité n°2 : Les effets d’un entrainement.

Compétences travaillées : SCIEN 4 – Pratiquer des langages (extraire des informations).

Le cross du collège approche et Mélie veut progresser. Son professeur lui dit de s’entrainer régulièrement mais elle

n’y croit pas : « trop la flemme d’aller courir » !!!

Mission : A l’aide des documents, expliquer à Mélie, les effets de l’entrainement sur les performances sportives et

sur l’organisme.

Document n°1 : Evolution du temps de

course sur 10 km sans entrainement

et jusqu’à 4 semaine d’entrainement.

(Source : SVT, cycle 4, édition Magnard, 2017)

Document n°2 : Evolution de la consommation de dioxygène chez

deux personnes ayant suivi le même entrainement pendant 8

semaines.

(Graphique réalisé d’après les données dans le livre : SVT, cycle 4, édition Nathan (Duco), 2017)

Document n°3 : Evolution de la fréquence cardiaque d’un adolescent au cours d’un footing de 30 minutes,

avant et après une période d’entrainement de 8 semaines.

Le muscle cardiaque ne peut dépasser

une certaine limite par la formule

suivante :

220-âge = fréquence cardiaque

maximale.

Moins le rythme cardiaque est élevé,

moins l’individu s’épuise.

(Source : SVT, cycle 4, édition Bordas, 2017)

Document n°4 : Volume de sang éjecté à chaque battement

cardiaque en fonction de la vitesse de course.

(Source : SVT, cycle 4, édition Belin, 2017)

Document n°5 : Evolution de la masse

musculaire après plusieurs mois d’entrainement

quotidien

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-7

Activité n°3 : A la recherche d’un ingénieur sportif

Activité évaluée, réalisée en binôme.

Situation : On est en 2065. Vous êtes Dr en médecine sportive (Mme Guillemette Abolism). L’attaque informatique

qui touche la base D’Arès XIV, sur la planète Mars n’est toujours pas résolue et le commandant en second Stella-

Belle Epok fait appel à vous pour une mission de plus haute importance. Serez-vous capable de la relever ?

Accéder au site pour voir à la vidéo de la mission (à bien écouter !) et à la base d’Arès XIV où tu trouveras toutes

les informations nécessaires pour la résoudre : https://bit.ly/2BDQVJb

Trace écrite à produire : Afin de préparer le rapport pour le commandant, rédiger un compte rendu dans lequel

vous indiquerez l’ingénieur sélectionné en justifiant clairement votre choix pour éviter toute injustice.

Pour les plus rapides : Préparer un entraînement sportif à l’aide des informations trouvées dans la salle de sport.

Compétences évaluées : Maitrise

insuffisant Maitrise fragile

Maitrise

satisfaisante Très bonne maitrise

SCIEN 1 –

Pratiquer des

démarches

scientifiques

Au moins 3

critères sont

incomplets

2 critères sont

incomplets

1 critère est

incomplet

Pour rédiger le compte rendu :

- Rappeler le problème,

- Indiquer les critères de sélection.

- Analyser et interpréter les

données sur les candidats.

- Réaliser une conclusion en

argumentant.

SCIEN 3–

S’approprier des

outils et des

méthodes

Le travail n’a

pas été fait à

deux.

Le travail a été

fait à deux, et

j’ai écouté mon

camarade.

Un critère est

incomplet.

Je travaille en équipe, j’écoute,

j’argumente mon point de vue.

Le travail a été correctement réparti.

SCIEN 4 –

Pratiquer des

langages

Besoin d’une aide pour le mode de représentation /

Manque des données / Les annotations incomplètes

Nous avons utilisé le bon mode de

représentation et respecté ses

conventions/codes avec des

annotations (titre légende axes...) qui

sont complètes et organisées.

Les 3 critères

manquent (cité

au-dessus).

2 critères

manquants (cité

au-dessus).

1 critère

manquant (cité

au-dessus).

SCIEN 5 –

Mobiliser des

outils numériques

Au moins 3

critères sont

incomplets

2 critères sont

incomplets

1 critère est

incomplet

Le groupe a su, de façon autonome :

- Se rendre sur le site,

- Utiliser les liens interactifs pour

effectuer le travail demandé,

- Explorer le logiciel.

Parmi les ressources proposées, nous

avons sélectionné celle qui

correspondait à notre travail.

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-8

Activité n°4 : Faire du sport, tout en préservant sa santé.

Compétences travaillées : SCIEN 6 – Adopter un comportement éthique et responsable.

Situation : La pratique d’une activité physique régulière est importante pour la santé. Cependant, certains sportifs

se mettent parfois en danger afin d’augmenter leurs résultats.

1) Quel est le problème soulevé par la situation ?

2) Connaissez-vous des conseils pour éviter la blessure lors d’une pratique sportive ?

Document n°1 : Huit conseil pour éviter la blessure. (Source : SVT, cycle 4, édition Belin, 2017)

Document n°2 : Le rôle de l’échauffement. L’échauffement entraine

l’augmentation de la température du corps ce qui conduit à différents

effets bénéfiques. (Source : SVT, cycle 4, édition Magnard, 2017)

Document n°3 : Le surentrainement (Source : SVT, cycle 4, édition Magnard, 2017)

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-9

Document n°4 : Le surentrainement.

Le surentrainement désigne un excès de pratiques

sportives sur une longue période à raison de

plusieurs heures de pratiques intensives par

semaine. Le sportif a le sentiment de ne plus

progresser et ressent même une régression. Il se

sent fatigué et souffre de douleurs musculaires et

articulaires. Cela peut entrainer des troubles du

système cardio-vasculaire ou des blessures. (Source : SVT, cycle 4, édition Bordas (texte modifié), 2017)

Document n°5 : Le sommeil.

Qu’elle soit physique ou intellectuelle, la

qualité de la performance est liée à celle du

sommeil. Les sportifs doivent bien dormir

les nuits qui précèdent les compétitions,

sous peine de résultats médiocres. La

sagesse est de recommander aux jeunes

enfants ou aux étudiants de respecter un

rythme veille- sommeil adéquat pour réussir

la scolarité et les examens. La rentabilité

au travail est conditionnée par

l’organisation de repos compensateurs.

(Source : SVT, cycle 4, édition Magnard (texte) et Hachette (image), 2017)

Document n°6 : Le dopage.

Pour améliorer leurs performances, il n’est

malheureusement pas rare que les sportifs se

dopent. Ils peuvent pratiquer l’autotransfusion (ci-

contre) ou prendre d’autres substances, comme

l’EPO (ci-dessous). Ces pratiques sont interdites car

elles sont considérées comme tricheries et

entrainent un risque pour la santé du sportif

(parfois jusqu’au décès du sportif).

(Source : SVT, cycle 4, édition Hachette, 2017)

(Source : SVT, cycle 4, édition Bordas, 2017)

Thème n°3 – Chapitre n°1 : L’organisme pendant un effort physique-10

Document n°7 : La loi française sur le dopage.

« Tout sportif coupable de dopage est passible de quatre ans de suspension de toute compétition. Le refus d’un

contrôle est passible de six mois d’emprisonnement et d’une amende pouvant aller jusqu’à 7500 euros. L’incitation au

dopage est punissable de cinq années de prison et d’une amende de 75 000 euros. En cas d’administration à une

personne mineure, l’emprisonnement est porté à sept ans et l’amende à 150 000 euros. »

Article L. 232-26 du Code du sport.

Document n°8 : Quelques produits de combustion du

tabac.

(Source : SVT, cycle 4, édition Belin 2017)

Document n°9 : Sport et tabac

La distance parcourue pendant une course de 12

minutes est comparée chez des jeunes de 15 non-

fumeurs et d’autres fumant un nombre varible de

cigarettes.

(Source : SVT, cycle 4, édition Belin 2017)