MSN 28 — Déterminer des caractéristiques du monde vivant et de divers milieux et en tirer des conséquences pour la pérennité de la vie…
- 1…en observant et décrivant divers milieux urbains et naturels
- 2…en construisant et en utilisant des critères de classement spécifiques
- 3…en identifiant les interactions des êtres vivants entre eux et avec leur milieu
- 4…en décrivant le cycle de vie : naissance, croissance, mort
- 5…en percevant l'impact de son interaction avec le monde vivant
- 6…en observant des éléments de fragilité d'écosystèmes, y compris urbains
- 7…en organisant et en présentant ses observations
- 8…en concevant et réalisant des expérimentations
L'étude et la compréhension du monde vivant sont infinies. Quelques principes ont été suivis pour décliner les composantes de l'Objectif d'apprentissage :
- construire progressivement les concepts fondamentaux de biologie et d'écologie (interdépendance, cycles, équilibre et fragilité,…). Ces concepts permettent d'analyser et de comprendre de multiples situations. Ils sont volontairement traités durant chaque année du cycle. Cela débouche sur une certaine généralisation ou modélisation du vivant;
- développer la démarche scientifique car elle permet de poursuivre et approfondir de façon autonome la réflexion sur le monde vivant et sa compréhension. Les élèves vont donc mener des questionnements, des enquêtes, des expérimentations et/ou des observations sur un milieu, un besoin, un être vivant particulier afin de le comprendre en détail et dans sa singularité.
En outre :
- la comparaison entre êtres vivants (plantes et animaux) et entre milieux a été privilégiée afin de favoriser la prise en compte de la biodiversité (diversité de milieux, de comportements, d'adaptations, de morphologies,…) tout en reconnaissant que les êtres vivants partagent les mêmes et peu nombreux besoins fondamentaux (se reproduire, se nourrir, survivre);
- les espèces animales et végétales à mémoriser ne peuvent être édictées dans ce plan d'études. Elles seront définies par l'enseignant au gré des milieux visités, des observations, expérimentations ou comparaisons faites. On veillera à ce que les différents embranchements du vivant y soient représentés;
- lorsque les situations se présentent, montrer la fragilité des formes de vie et les conditions précises nécessaires à leur pérennité conformément à l'orientation de l'Objectif d'apprentissage.
| Progression des apprentissages | Attentes fondamentales | Indications pédagogiques | |
|---|---|---|---|
| 5e – 6e années | 7e – 8e années | Au cours, mais au plus tard à la fin du cycle, l'élève… | Ressources, indices, obstacles. Notes personnelles |
| Précisions cantonales :   | |||
| Les étapes de la démarche scientifique présentée ci-dessous correspondent à un ordre qui s'applique au modèle courant d'un compte-rendu scientifique. Dans la phase d'apprentissage et dans l'action, cet ordre n'est pas respecté et fait, en réalité, l'objet de multiples allers-retours entre questionnement - hypothèse - constat - récolte et analyse de données - observation - expérimentation - élaboration d'un modèle explicatif… | |||
| Développement de la démarche scientifique ¶ | |||
| Formulation de questions, d'hypothèses | |||
| Formulation de quelques questions et hypothèses au sujet d'une problématique (oralement ou par écrit - dessin ou schéma intuitif, légende,…) | Formulation de quelques questions et hypothèses au sujet d'une problématique Évaluation de leur pertinence (prennent-elles en compte les éléments de la situation problématique ?) | formule au moins une question et/ou une hypothèse qui utilise(nt) les éléments de la situation au sujet d'une problématique choisit une piste de recherche, un dispositif d'exploration qui permet de répondre à une question de recherche (dans une liste de propositions) met en évidence quelques facteurs (des variables et des constantes) intervenant dans l'explication d'une problématique | Le développement de la démarche scientifique ainsi décrite est destinée à s'appliquer aux Progressions d'apprentissage des champs:
Une problématique signifie ici une situation scientifique qui questionne les élèves. La formulation de questions et d'hypothèses doit faire l'objet d'un apprentissage Dans un dispositif expérimental, il est souvent possible de modifier indépendamment les variables qui entrent en jeu, afin de déceler l'influence de chacune sur le phénomène Dans ces activités, les erreurs sont sources de progrès (en tirer parti pour modifier le dispositif, élaborer une explication, se poser de nouvelles questions,…) ; l'élève sera ainsi amené à comprendre que l'erreur fait partie de la démarche scientifique |
| Développement de stratégies d'exploration et/ou d'expérimentation, par :
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| Récolte et mise en forme des données | |||
| Relevé fidèle des résultats, des observations et/ou des mesures effectuées (dessin d'observation, photo, texte, nombre, schéma,…) ; tenue d'un journal d'observations | récolte des résultats ou des observations pertinents en regard de la problématique étudiée choisit un ou plusieurs instruments de mesure adéquats dans une problématique donnée utilise correctement des instruments de mesure (longueur, capacité, masse, durée, température) organise des données à l'aide de différents outils de représentation | En sciences, notamment pour l'étude du vivant, faire la différence entre :
Les élèves peuvent utiliser des données à propos de la même problématique récoltées en d'autres lieux, à d'autres époques, par d'autres personnes | |
| Utilisation d'outils ou d'instruments adéquats pour les différentes observations ou expériences (règle, chronomètre, thermomètre,…) | Choix d'outils ou d'instruments adéquats pour une situation problématique donnée ; utilisation correcte de ces outils en prenant conscience des marges d'erreurs ou d'interprétation | ||
| Prise de mesures de : longueur, capacité, masse, durée, température,… à l'aide d'unités non standardisées (gobelets, nombre de tours,…) en les comparant aux unités conventionnelles | Prises de mesures de : longueur, capacité, masse, durée, température,… à l'aide des unités conventionnelles | ||
| Récolte de données complémentaires (photos, données numériques,…) dans différents médias (autres élèves, Internet,…) | |||
| Organisation des données à l'aide de diverses représentations (schéma, tableau, arbre de classement, diagramme, graphique, carte,…) à construire, à utiliser, à modifier et à enrichir | |||
| Analyse des données et élaboration d'un modèle explicatif | |||
| Confrontation des données à d'autres situations (à d'autres relevés, à des situations vécues,…) Interprétation des données en les confrontant à d'autres sources (ses pairs, divers médias,…) ou à d'autres situations (au vécu, à l'expérimentation,…) Distinction entre ce qui relève des résultats, des constats, de ce qui relève de l'interprétation qu'on en fait et qui peut être remise en question Proposition d'une explication ; élaboration d'une règle, d'une loi, d'un principe, d'un modèle,… Validation des propositions par un débat scientifique, fondant l'argumentation sur la mise en regard des interprétations et des données prises en compte avec les modèles | confronte ses résultats d'observation, d'expérimentation pour infirmer ou corroborer des hypothèses | Distinguer résultat/constat et interprétation : il peut y avoir plusieurs interprétations pour un même résultat/constat C'est le nombre de données, leur complexité, leur niveau d'interprétation qui constituera une progression au fil des années La démarche scientifique implique d'être critique sur l'ensemble du dispositif mis en place pour répondre à une question de recherche (observations ou dispositif expérimental pertinent ? fiabilité des données ? interprétation argumentée sur des faits observés ou des sources d'informations fiables ?…) La progression se révélera par des modèles explicatifs de plus en plus élaborés Pour la confrontation des interprétations avec celles d'autres sources, voir la définition du débat scientifique dans le lexique | |
| Communication | |||
| Présentation orale ou écrite de certaines phases d'une recherche (question de recherche, hypothèse, expérimentation, observations, résultats, interprétation,…) à l'aide de différents supports (image, dessin, texte, tableau, graphique,…) | Aider l'élève à identifier les différentes phases de recherche en lui mettant à disposition un plan de présentation (orale ou écrite) | ||
| Le vivant : unité et diversité (2, 3) ¶ | |||
| Liens MSN 23 – Opérations (tableaux et graphiques); MSN 24 – Grandeurs et mesures; MSN 26 – Phénomènes naturels et techniques (matière : eau, air,…); MSN 27 – Corps humain; SHS 21 – Relations Homme-espace; A 21 AV – Expression et représentation; CM 25 – Sens et besoins physiologiques; CM 26 – Équilibre alimentaire; FG 26-27 – Interdépendances (sociales, économiques et environnementales) | |||
| Observation et identification de diverses parties de végétaux (racine, écorce, tige, feuilles, fruits, fleurs, rameaux,…), d'animaux (pattes, bec,…) et de champignons afin de comparer leur morphologie Recherche de critères définissant la notion de vivant en restant à l'échelle de l'organisme visible à l'œil nu (naître, se développer en interaction avec le milieu, se reproduire, mourir) Recherche de critères pour trier, classer ou ranger les êtres vivants Présentation des classements à l'aide de divers outils (tableaux, schémas, arbres de classement,…) Comparaison avec des critères et classements utilisés par les scientifiques Identification d'un être vivant à l'aide d'une clé de détermination simple Mise en évidence de la biodiversité en répertoriant quelques êtres vivants d'un milieu étudié | différencie vivant/non vivant par des critères à l'échelle de l'organisme (naître, croître, se reproduire, mourir) propose un critère de classement et l'utilise identifie et classe quelques êtres vivants à l'aide de documents de référence | La priorité est d'éveiller la curiosité et le goût de la recherche, sans excès sur le vocabulaire spécifique Le dessin d'observation est un outil au service de l'étude de la morphologie : certaines caractéristiques de l'organisme seront ainsi mises en évidence par l'observateur et pourront être utilisées pour être discutées, confrontées,… Liée au milieu exploré, cette partie vise à développer la capacité d'observation et la prise de conscience de la biodiversité (travail ouvert) et d'une capacité à mener une recherche autonome Les critères du vivant définis par certains biologistes sont les suivants :
"Se développer en interaction avec le milieu" conjugue ces critères qui témoignent de la nécessité de survie des organismes pour se reproduire et assurer ainsi la pérennité de l'espèce. On cherchera à prendre en compte ces critères avec leurs fonctions (pour les organismes vivants visibles à l'œil nu) : se nourrir, excréter, croître, se protéger,… Le travail sur le classement des êtres vivants est à utiliser pour s'interroger sur ce qui fait l'unité du vivant. Pour classer, il convient de favoriser la recherche d'attributs observables (on évitera des notions telles que invertébrés « absence de… ») Attention : toute classification est relative, car elle se base sur un choix de critères plus ou moins élaborés ou pertinents. La classification scientifique est en évolution permanente Il existe un certain nombre d'êtres vivants qui permettent d'interroger la compréhension que les élèves ont des classifications : la baleine, la chauve-souris, les plantes hors-sol, les amphibiens,… On peut les utiliser pour faire débattre les enfants sur les catégories construites | |
| Mise en lien de la morphologie de diverses espèces animales avec :
Étude des relations alimentaires entre les êtres vivants (chaîne alimentaire, pyramide alimentaire,…) et identification des producteurs (végétaux), des consommateurs 1 (herbivores), des consommateurs 2 (carnivores ou prédateurs) et des décomposeurs sur un schéma montrant les relations alimentaires dans un milieu naturel | établit un lien entre une particularité morphologique d'un animal et son mode de vie | Des observations en classe d'élevages permettent d'amorcer des réflexions et comparaisons relatives à ces différents modes alimentaires, modes de locomotion et aux interdépendances (relations des êtres vivants entre eux et avec le milieu) La mise en lien entre morphologie et physiologie a pour but de constater l'extraordinaire diversité des «réponses» à l'unité des besoins du vivant Diversifier les modèles utilisés pour représenter les relations alimentaires :
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| Interdépendance (les êtres vivants entre eux et avec leur milieu) (3) ¶ | |||
| Pour un milieu étudié :
| caractérise une relation entre êtres vivants caractérise une relation entre un être vivant et son milieu cf. Attentes liées au Développement de la démarche scientifique | Liée au milieu observé, cette partie vise à doter l'élève d'une certaine responsabilité et autonomie dans la recherche. Elle se distingue clairement des comparaisons et raisonnements qui suivent et qui exigent de l'élève une maîtrise de certains concepts biologiques précis (interdépendances, unité et diversité du vivant, adaptations, cycles,…) Le processus de compétition et de spécialisation conduit à une adaptation des espèces, synonyme de dépendance. Adaptation et dépendance seront présentées comme indissociables l'un de l'autre. De nombreux phénomènes y sont liés, par ex. : migration/hibernation, sang chaud/froid | |
| Cycles de vie des animaux, des végétaux et leur comparaison (4) ¶ | |||
| Étude de différentes phases du cycle de vie d'un animal par l'organisation d'un élevage (asticot-mouche; chenille-papillon; fourmis, poussins ; souris ;…) | Comparer différentes phases du cycle de vie de plusieurs animaux pour mettre en évidence l'unité et la diversité des étapes de la reproduction (fécondation, œuf, éclosion, développement jusqu'à l'âge adulte,…) Comparaison des stratégies de reproduction de différentes classes d'animaux pour assurer la perpétuation de l'espèce (peu ou beaucoup d'œufs, développement à l'intérieur ou à l'extérieur du corps,…) | ordonne différentes phases de développement d'un animal cf. Attentes liées au Développement de la démarche scientifique | En lien avec le milieu visité, les élevages permettent d'amorcer des réflexions et comparaisons relatives aux cycles de vie ou aux interdépendances (relations des êtres vivants entre eux et avec le milieu) Se référer aux normes cantonales concernant les espèces animales qui peuvent faire l'objet d'un élevage en classe Proposer l'utilisation d'un carnet de notes (collectif ou individuel) pour l'observation suivie d'un élevage |
| Récolte de différentes graines (gland, marron, pépin de pomme, lentille, haricot, pois, fève,…) pour définir leur fonction (unité) et constater leurs différences (diversité de formes, de couleurs,…) Expérimentation des conditions de germination Étude des différentes phases du cycle de vie d'une plante par l'organisation d'une plantation, observations dans le milieu, confrontation à des documents,… Étude de la croissance des plantes par l'observation et la prise de note des marques de l'évolution saisonnière sur quelques arbres ou arbustes témoins proches de l'école (rougissement des feuilles, perte des feuilles, rameau avec bourgeons, éclosion de la première feuille, croissance des rameaux,…) | Mise en évidence de l'unité du cycle de vie de toute plante (fécondation, développement, mort,…) Étude du cycle de vie des plantes à fleur, avec un accent sur leur reproduction : pollinisation, développement de la fleur et évolution en fruit, notamment par l'observation de plantes diversifiées dans leur milieu et/ou par leur culture (plants de tomates, de petit pois, de haricots, cerisier, pommier, érable, chêne,…) Comparaison des stratégies adoptées par les plantes pour assurer la perpétuation de l'espèce (repartir des racines, faire des fleurs et des graines,… ; les disséminer par le vent, par les animaux,…) | ordonne différentes phases de développement d'un végétal (germination, croissance, floraison, pollinisation, fécondation, maturation du fruit et développement des graines, dissémination des graines) cf. Attentes liées au Développement de la démarche scientifique | De la même manière que le milieu étudié, les cultures (en classe ou dans le jardin scolaire) permettent d'amorcer des réflexions et comparaisons relatives aux cycles de vie ou aux interdépendances (relations des êtres vivants entre eux et avec le milieu) Confusion classique : le fruit est défini ici en terme botanique et non culinaire |
| Comparaison des stratégies de divers animaux (migration, hibernation, survie à un certain stade de développement,…) et de diverses plantes (en graine chez les annuelles ; par conservation d'une partie de la plante chez les vivaces, y c. les arbres,…) pour survivre à l'hiver | Comparaison entre la graine (végétal) et l'œuf (animal) et mise en évidence du rôle identique joué dans le cycle de vie (détenir l'information pour développer un individu) | repère une similitude entre l'œuf et la graine cite une adaptation développée par les animaux et par les végétaux pour survivre à l'hiver | Tous les végétaux ne sont pas «morts» en hiver : il en est quelques-uns qui profitent de cette saison (l'hellébore, le lierre) |
| Écosystèmes (équilibre et fragilité) (5, 6) ¶ | |||
| Utilisation des informations obtenues lors de l'étude d'un milieu pour émettre des hypothèses sur ce qui changerait si l'on modifiait ce milieu (élimination de certaines espèces, assèchement, enlèvement de terre, coupe fréquente de l'herbe,…) et pour en analyser leur pertinence | décrit les conséquences (positives ou négatives) d'une intervention humaine sur un milieu naturel compare un milieu diversifié et un milieu peu diversifié en se basant sur leur description cf. Attentes liées au Développement de la démarche scientifique | La mobilisation de plusieurs concepts biologiques en même temps est nécessaire ici : compétition, spécialisation, unité et diversité du vivant, adaptations/dépendances, cycles,… Exploiter également des ressources documentaires pour confirmer/infirmer les hypothèses émises par les élèves Les sociétés humaines disposent de moyens qui leur permettraient d'anéantir très rapidement de nombreux milieux de vie ou espèces vivantes. Cependant, dans les choix d'aménagement de l'espace, la préservation des espaces naturels est devenue un critère parmi d'autres (économiques, sociaux,…). Le poids qui lui est accordé est sans cesse débattu, tant la perception des enjeux varie entre les différents acteurs | |
| Mise en évidence de la variation de biodiversité en comparant un milieu avant et après l'intervention de l'Homme (néfaste ou bénéfique) Exploitation d'un fait d'actualité pour montrer la fragilité des milieux naturels (incendie, marée noire, pollutions diverses, disparition d'espèces, déforestation,…) | |||