L’ENFANT, L’ECOLE ET LA FORET 2003/2004

Pistes et contenus exploitables

 

Remarque préliminaire :

Tous les domaines et compétences écrites en italiques sont optionnels et hors-programme .

 

1. BIOLOGIE : Unité et diversité du monde vivant


Domaines

Compétences

Commentaires Suggestions d’activités

Fiches Connaissances






Les stades du développement d’un être vivant (végétal ou animal)

- Repérer les manifestations du développement :

- quantitatives (augmentation de la masse et des dimensions);

- ou qualitatives (larves,métamorphoses).


- Comparer et décrire (verbalement et graphiquement) les changements d’un être vivant au cours du temps : naissance, croissance, âge adulte, vieillissement, mort.


- Construire une frise chronologique pour présenter les phases de développement d’un animal.- Comparer le développement de 2 animaux différents- Repérer la croissance discontinue et saisonnière des arbres sous climat tempéré.

- On cherchera à déterminer la nature des changements observés, leurs effets, la rapidité plus ou moins grande avec laquelle ils surviennent, l’apparition de certains d’entre eux.


- On comparera des animaux à croissance continue (un petit mammifère) et discontinue (croissance par mue d’un phasme et par métamorphose d’un papillon) en réalisant des élevages temporaires pris en charge par les élèves.


- L’élaboration de la frise chronologique peut être complétée par l’analyse de séquences de vidéo sur le développement des animaux.




- On observera, de manière continue, l’évolution des arbres de l’environnement proche, l’éclosion des bourgeons...








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Les conditions de développement des végétaux

- Conduire une culture mettant en évidence, par des manipulations simples, l’influence de quelques facteurs de germination et de développement (en particulier ceux dégageant les besoins des végétaux chlorophylliens)


- Cette étude est l’occasion de mettre en pratique une démarche expérimentale en biologie (Penser à bien isoler chaque variable dans les expériences : lumière, quantité d’eau...).


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Les divers modes de reproduction

- Distinguer reproduction sexuée (avec les principales formes qu’elle peut prendre) et reproduction non sexuée (clonage naturel des végétaux : marcottage, bouturage, bulbes, tubercules...)



- Procéder, chez les animaux, à des comparaisons entre les modes de développement ovipare et vivipare.


- Elaborer des traces écrites permettant le suivi dans le temps des phénomènes observés, notamment par la mise en évidence des transformations chez les végétaux à fleurs, de la fleur au fruit.

- Il s’agit d’amener les élèves à dégager les concepts de reproduction (asexuée) et de procréation (sexuée) : observation directe et investigation, dans la classe, au jardin scolaire ou au cours des sorties.

Approche complétée par l’exploitation de documents multimédias (naissance et vie d’un animal, développement de plantes en accéléré...)

- Essayer succinctement de comparer les 2 modes


- Les fleurs contiennent les organes sexués des végétaux. La fécondation a lieu dans le pistil qui se transforme en fruit; elle donne naissance à des graines.

- On pourra faire décortiquer des graines pour découvrir l’organisation d’une graine et, en particulier, la présence d’une plantule.





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2. BIOLOGIE : Education à l’environnement





Rôle et place des êtres vivants dans leur environnement

- Savoir qu’il existe divers milieux caractérisés par les conditions de vie qui y règnent et par les animaux et les végétaux qui les habitent.


- Savoir qu’il existe des relations entre les êtres vivants. (relations alimentaires notamment)

- Cette approche écologique est abordée à partir d’un ou deux exemples simples traités en temps limité.

Un univers en miniature : aquarium, terrarium...


- On mettra en oeuvre une enquête pour découvrir les éléments d’un milieu de vie de l’environnement proche, en particulier les êtres vivants.


- La réalisation d’enquêtes et l’analyse de documents permettront :

- de montrer le rôle actuel de l’Homme sur son environnement (exploitation des forêts, remembrement et destruction des haies, reboisement, introduction d’espèces animales et végétales étrangères à un milieu, rejet des eaux usées et stations d’épuration, protection des espèces, urbanisation et ses conséquences...);

- de constater que certaines de ces modifications peuvent avoir des conséquences importantes;

- de conclure qu’un écosystème donné est en équilibre fragile.





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Notions de chaînes et de réseaux alimentaires

- Etablir et formaliser des relations entre les êtres vivants en indiquant pour les réseaux trophiques, le sens de circulation de la matière et non le sens de la prédation.- Exploiter en autonomie des documents scientifiques adaptés.- Elaborer des synthèses par un raisonnement simple mais rigoureux.

- Le niveau de formulation reste simple : les plantes (végétaux chlorophylliens) constituent les premiers maillons des chaînes alimentaires sans lesquelles ni les animaux, ni les hommes ne pourraient vivre sur la Terre.- Ces chaînes s’organisent en réseaux. La faune du sol (détritivores) assure le recyclage de la matière organique.





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* Adaptation des êtres vivants aux conditions du milieu




  • Constater l’adaptation des êtres vivants à leur milieu, à partir de l’étude d’une ou deux fonctions, comme la locomotion ou la respiration.






- Observation d’amphibiens par exemple...





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* La qualité de l’eau

- Montrer expérimentalement que les substances vivantes ou inertes ne sont pas arrêtées pas les filtres domestiques.- Savoir que dans la nature ces substances peuvent se retrouver dans les eaux souterraines.

- On pourra organiser la visite d’une station d’épuration des eaux de la commune.- Pollution des nappes phréatiques.



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* Le trajet de l’eau et les transforma-tions de l’eau dans la nature

- Interpréter quelques situations se produisant dans la nature.

- Quelques exemples simples : les transformations météorologiques classiques, l’évapotranspiration des végétaux...

- La perméabilité et la porosité se prêtent à des expérimentations pour comprendre l’infiltration dans différents sols.



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3. Unités d’apprentissages complémentaires

a) La matière


Domaines

Compétences

Commentaires Suggestions d’activités

Fiches Connaissances

Etats

Fusion et solidification

- Mettre en évidence que le mélange intime de glace et d’eau à l’état liquide est à zéro degré (0°C).- Montrer expérimentalement que la masse se conserve au cours de cette transformation.

- Avec l’exemple de l’eau, on précisera les caractéristiques des principaux états de la matière.- La température, lors du changement d’état, n’est stable que si l’eau est pure (Sel et verglas)...- On peut se contenter d’exprimer les températures en degrés, sans autre précision. L’expression correcte est “degrés Celsius” et non “degrés centigrades”.



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Et changements d’états de

Ebullition

- Mettre en évidence qu’à l’air libre et dans les conditions usuelles l’eau bout à une température fixe de cent degrés (100°C) et que la valeur de celle-ci n’est affectée ni par la durée, ni par la puissance de la source de chaleur.

- La température d’ébullition n’est stable que si l’eau est pure (eau de mer, eau colorée, eau sale..).

- L’influence de l’altitude, donc de la pression atmosphérique, n’a pas à être expliquée aux élèves. On peut néanmoins si on dispose d’une cloche à vide observer des variations de la température d’ébullition.



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l’eau

Etat gazeux

- Savoir que la vapeur d’eau (état gazeux de l’eau) présente dans l’air ambiant est imperceptible à nos sens.


- L’eau est présente dans l’air sous différentes formes (solide, liquide ou gazeuse). La vapeur d’eau peut être condensée (passage état gazeux à état liquide) sur une paroi froide. Attention à la confusion avec la buée ou le brouillard qui correspondent à l’état liquide de l’eau.

L’utilisation d’eau colorée pour la condensation est un bon préalable à la compréhension du cycle de l’eau dans la nature.



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Domaines

Compétences

Commentaires Suggestions d’activités

Fiches Connaissances

Etats et

Changements

Evaporation, condensation

- Mettre en évidence qu’au cours de l’évaporation (ou de la condensation) l’eau ne disparaît pas ( ou n’apparaît pas) mais qu’elle est en permanence dans l’air.

- L’étude expérimentale de la conservation de la masse au cours d’une évaporation ou d’une condensation n’est pas au programme.


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d’états de l’eau

(suite)

- Faire subir expérimentalement une succession de transformations à une quantité d’eau donnée.- Déterminer expérimentalement les facteurs qui agissent sur la vitesse d’évaporation (vent par exemple).

Exemple : on peut faire fondre un glaçon, évaporer l’eau, la condenser et la faire de nouveau geler (C’est le cycle de l’eau dans la nature).


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Mélanges et solutions

- Mettre en évidence, par évaporation, qu’une eau limpide n’est pas nécessairement pure, mais qu’elle peut contenir des substances dissoutes.

- Montrer expérimentalement la conservation de la masse au cours d’un mélange et en particulier d’une dissolution.

- Mettre en évidence expérimentalement que la solubilité a des limites (saturation).

- Mener une distillation n’est pas réaliste à l’école. Cette méthode est au programme du collège.- Autres activités possibles : tensio-actifs, émulsions, densités de liquides...



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L’air, son

Caractère

Pesant

- Mettre en évidence expérimentalement que l’air est pesant.

-Cette propriété contribue à faire reconnaître l’air comme une matière à part entière.

- Les notions de compressibilité des gaz et de pression ne sont pas au programme de l’école élémentaire.


On peut approcher ces notions par l’utilisation d’objets simples : seringue, tuyau souple, chambre à air, pompe à vélo...



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b) L’énergie


Domaines

Compétences

Commentaires Suggestions d’activités

Fiches Connaissances






* Sources d’énergies

utilisables

- Citer différentes sources d’énergie utilisables : combustibles fossiles, uranium, vent... et comprendre leur nécessité pour chauffer, éclairer, mettre en mouvement.

Consommation et économie d’énergie

- Savoir faire la différence entre sources d’énergie non renouvelables et renouvelables.

- Mettre en évidence expérimentalement le rôle de l’isolation (tant pour le froid que pour le chaud) dans les économies d’énergie.

Notions sur le chauffage solaire- Savoir qu’on peut se chauffer grâce au Soleil.- Mettre en évidence expérimentalement l’influence de quelques paramètres : couleur, isolation, orientation...

- En liaison avec le programme d’histoire et de géographie, une recherche documentaire sur les moyens utilisés par l’Homme permet de mieux cerner les caractéristiques : de l’energie musculaire au nucléaire (histoire); du thermique à l’éolienne...

On peut travailler sur les transformations de l’énergie, exemple la dynamo.


- Il s’agit là de rechercher des compétences méthodologiques : expériences comparatives avec contrôle des variables.

Attention :

- La comparaison d’isolants n’est guère fiable compte-tenu des erreurs expérimentales.

- Le rôle d’une vitre de serre est délicat à concevoir pour des élèves de primaire.









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La lumière et les ombres

- Constater qu’un objet opaque éclairé par une source de lumière présente une partie lumineuse et une partie sombre (ombre propre) et que la partie éclairée se présente sous différentes formes en fonction de la perspective sous laquelle elle est observée.

- Distinguer ombre (partie non éclairée) et obscurité (absence de lumière)* Savoir que la lumière se propage en ligne droite.- Dans le cas d’un objet opaque éclairé par une source de lumière, déterminer dans quelles positions l’observateur peut voir (totalement ou partiellement) la source qui l’éclaire.

- C’est la seule interprétation des phases de la Lune que l’on mène à l’école.


- Cette situation permet d’interpréter les éclipses (dans le cas d’une éclipse de Lune, il faut alors prendre le point de vue d’un observateur fictif sur la Lune). La délimitation des zones d’ombre et de pénombre n’est pas au programme.







Le mouvement apparent du Soleil et son évolution au cours des saisons

- Représenter qualitativement la trajectoire apparente du Soleil dans le ciel et son évolution au fil de l’année.

- Savoir qu’elle est la plus courte à la date du solstice d’hiver (le soleil est alors bas sur l’horizon) et la plus longue à la date du solstice d’été (le soleil est alors haut dans le ciel).- Savoir que, dans l’hémisphère nord, elle est parcourue de gauche à droite pour un observateur tourné vers le Soleil.- Mettre en évidence, par une observation directe, que le Soleil n’apparaît pas et ne disparaît pas tous les jours à la même heure; mettre en relation cette évolution avec celle du mouvement apparent du Soleil.- Exploiter un calendrier pour déterminer les caractéristiques de chaque saison et les dates (solstices, équinoxes) qui marquent le début de chacune d’entre elles.

- On pourra faire représenter sur une feuille plane, comportant le profil de l’horizon du lieu d’observation, les évolutions du mouvement apparent du Soleil (dangers pour la rétine, précautions à prendre pour l’observation directe du Soleil).

- On complètera utilement cette étude par celle de l’évolution, au fil de l’année, des ombres portées sur les sols par un bâton vertical (gnomon).

- L’enseignant rectifiera quelques idées reçues :

- dans les régions tempérées, le Soleil ne passe jamais à la verticale;

- dire que le Soleil se lève “à l’est” et se couche “à l’ouest” est très approximatif (cela serait vrai aux équinoxes sur un horizon fictif parfaitement horizontal).

- On se contentera d’une définition approchée : la durée de la journée est maximale (minimale) au solstice d’été (d’hiver); la durée de la journée est égale à celle de la nuit aux deux équinoxes.

- On sera attentif à la confusion de vocabulaire entre les mots “jour” et “journée”.








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La rotation de la Terre sur elle-même et ses conséquences

- A partir d’une modélisation élémentaire du système Terre/Soleil (une boule et une source lumineuse), examiner différentes hypothèses destinées à expliquer l’alternance des journées et des nuits et conclure qu’aucune observation familière ne permet de les départager entièrement.

- Savoir que la Terre tourne sur elle-même d’un tour en 24 heures.

- Retrouver le sens de rotation de la Terre sur elle-même à partir de l’observation du mouvement apparent du Soleil.- A partir d’une maquette ou d’un schéma, estimer approximativement l’heure d’un lieu et comprendre ainsi le principe des fuseaux horaires.

- Travail à mener en liaison avec l’histoire et particulièrement l’histoire des idées sur le système solaire (géocentrisme, héliocentrisme).





- Une représentation simplifiée de la Terre rendant compte des quatre périodes (matin, après-midi, début de la nuit, fin de la nuit) est suffisante. Le détail des fuseaux horaires et la ligne de changement de dates ne sont pas au programme.

- C’est l’occasion de distinguer l’instant (identique sur toute la Terre) et l’heure (dépendant du lieu).



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  1. Autres domaines :

 

  1. Géographie : caractéristiques du milieu forestier 


Topographie, climat, végétation, activités humaines (agriculture, artisanat, industries…), habitat, réseaux de communication, tourisme…


b) Histoire : rôle du milieu forestier au cours des siècles

Toponymie, droits seigneuriaux…

 

    1. E.P.S. :

Course d’orientation, VTT, parcours de régularité, jeux divers…

 

Christophe LENOUVEL (christophe.lenouvel@ac-rouen.fr) Maître Ressources en Sciences Ecole Maupassant 76380CANTELEU