Partie III Cellule, ADN et unité du vivant
STAGES SUR LA MISE EN PLACE DES NOUVEAUX PROGRAMMES DE SECONDE.
Activités envisageables, programmations et exemples de fiches élèves.
Partie I : La planète Terre et son environnement.
❑ Activités pratiques envisageables
➢ Etude comparée d’images de planètes du système solaire.
➢ Modélisation des relations distance au soleil/énergie reçue.
➢ Modélisation de la répartition en latitude des climats et des variations saisonnières.
➢ Modélisation de l’effet de serre.
➢ Utilisation d’un radiomètre. Mise en évidence de la signature optique de certains matériaux.
➢ Etudes des mouvements atmosphériques et océaniques par analyse d’images satellitales.
➢ Modélisation de la circulation océanique.
➢ Etude expérimentale des cycles de O2 et de CO2 (Respiration, fermentation, photosynthèse, dissolution et précipitation des carbonates ...)
Proposition de programmation
TP1 : Les objets du système solaire
Problématique : Quels sont les objets du système solaire ?
Supports : logiciel Orbit (PC.Univers). Sites internet. Vidéos APBG, Cité des sciences.
Activités : Recenser les différents objets , leur composition, leurs taille et masse, leur position par rapport au soleil, leur durée de révolution autour du soleil. 5saisir des données en relation avec le problème posé)
Objectifs cognitifs : Les différentes classes d’objets, les trois sortes de planètes, l’ordre des planètes par rapport au soleil.
TP2 : Etude comparée des planètes telluriques
Problématique : Comment l’étude de la surface des planètes telluriques nous renseigne sur l’activité interne et les enveloppes de ces planètes ?
Supports : logiciel Orbit (PC.Univers). Sites internet. Vidéos APBG, Cité des sciences. Manuel
Activités : Etablir une synthèse sous formle d’un tableau à double entrée. Recherche des critères de comparaison. (présence et composition de l’atmosphère, présence et état de l’eau, traces d’activité interne, densité des cratères météoritiques, température de surface)
Objectifs cognitifs : Le tableau final
TP3 : Etude d’images satellitales de la Terre
Problématique : Comment les images satellitales nous informent sur les différentes enveloppes externes de la Terre ?
Supports : Titus. CD Images de la France. Planisphère des températures
Activités : Dégager les écarts thermiques et retrouver leur origine.
Objectifs cognitifs : Climats. Saisons
TP4 : Energie reçue par les planètes
Problématique : Quelle est l’origine des variations de température entre les planètes ? entre les différentes régions du globe ? selon les saisons pour une même région
Supports : Luxmètre. Exao . Globes terrestres. Lampes
Activités : Mesure de l’énergie lumineuse reçue en fonction de la distance. Mesure de la surface éclairée en fonction de la latitude. Mesure de la surface éclairée en fonction de la position de la Terre sur son orbite.
Objectifs cognitifs : L’énergie reçue diminue avec la distance au soleil. Les climats résultent de la sphéricité du globe. Les saisons résultent de l’inclinaison de l’axe par rapport au plan de révolution.
TP5 : Influence de l’atmosphère sur la température
Problématique : La distance planète-soleil ne permet pas d’expliquer les écarts thermiquesentre certaines planètes. Quels sont les autres facteurs ?
Supports : Tableau comparatif des températures des différentes planètes. Enceintes en verre. Thermométres digitaux. Canson noir. CO2. Document sur la stratification de l’atmosphère.
Activités : Manipulation d’un modéle analogique de l’effet de serre. Retrouver les critères ayant vpermis de définir les strates atmosphériques (température)
Objectifs cognitifs : Mécanismes physiques de l’effet de serre Nature des gaz à éffet de serre (CO2, H2O). Sur terre, l’effet de serre permet une température compatible avec la présence d’eau liquide.
TP6 : Les mouvements atmosphériques
Problématique : Quel est l’origine des mouvements atmosphérique ?
Supports : Images satellitales (Tchernobyl, Pinatubo) Carte des pressions atmosphériques.
Activités : Constat des mouvements. Evaluation de la vitesse de dispersion d’un polluant. Direction des vents. Recherche des mécanismes à l’origine des courants atmosphériques (différences de pression et de température, force de Coriolis)
Objectifs cognitifs : Les mouvements verticaux sont liés à des différences de température. Les mouvements horizontaux sont liés aux différences de pression. Globalement, les mouvements atmosphériques sont causés par l’inégale répartition de l’énergie solaire. Leurs conséquences est une atténuation du contraste thermique entre pôles et équateur..
TP7 : Les mouvements océaniques
TP8 : Echanges entre les enveloppes (cycles)
Partie III Cellule, ADN et unité du vivant.
❑ Activités pratiques envisageables.
➢ Observation de diverses cellules en microscopie photonique et électronique.
➢ Mise en évidence des besoins nutritifs des cellules par numération cellulaire (lames de Malassez, colorimétrie).
➢ Mise en évidence du maintien des caractéristiques cellulaires au cours des divisions par culture de levures sauvages et mutantes ade2 (souches et milieu disponibles chez Sordalab).
Universalité et variabilité de la molécule d’ADN.
➢ Observation de chromosomes à différents moments du cycle cellulaire (préparations de racine d’oignons, electronographies).
➢ Extraction de l’ADN (à partir d’oignon).
➢ Etude moléculaire de l’ADN (logiciels et nombreuses données sur le site INRP)
➢ Construction d’un modèle moléculaire de l’ADN (Kits chez Jeulin et Pierron)
➢ Comparaison des séquences de deux gènes par Sequaid ou Anagène après visualisation des molécules sur Rasmol.
➢ Comparaison de divers allèles d’un gène sur Sequaid ou Anagène.
➢ Mise en évidence de l’effet mutagène des UV sur les levures (kit disponible chez Sordalab).
➢ Etude de mutations cancérigènes (TP proposé sur le site de l’INRP).
Parenté et diversité au niveau des organismes.
➢ Dissections comparées de différents vertébrés.
➢ Comparaison des systèmes nerveux centraux des vertébrés.
➢ Comparaison des squelettes de vertébrés.
➢ Observation d’un embryon de poulet dans l’oeuf.
➢ Comparaisons du développement embryonnaires de divers vertébrés.
➢ Fécondation et étude des premiers stades embryonnaires chez l’oursin.
➢ Observation de mutations homéotiques chez les drosophiles (Kit disponible chez Sordalab, fiche TP sur le site du GTD).
➢ Comparaison des séquences nucléotidiques de gènes homéotiques de diverses espèces sur Séquaid ou Anagène (Données disponibles sur le site de l’INRP).
➢ Etude des gènes homéotiques à partir des squelettes de vertébrés (TP proposé sur le site du GTD).
❑ Proposition de programmation Partie III
|TP |Problématique |Objectifs de connaissances |Activités envisageables |
|1 |Quelle est la structure de base|La cellule est l’unité d’organisation des êtres |Observations microscope photonique + |
| |des êtres vivants ? |vivants. |préparations simples |
| | |La diversité des cellules | |
|2 |Quelle est la structure des |Comparaison cellule animale/végétale |Observations microscope photonique + |
| |cellules ? |Ultrastructure (en se limitant ) |électronographies |
| | |Cellule eucaryote/procaryote | |
|3* |Quels sont les besoins |Autotrophie/hétérotrophie |Cultures de levures et d’algues |
| |nutritifs des cellules ? | |unicellulaires. Comptage (Malassez, |
| | | |colorimétrie) |
|4 |Que deviennent les |Conservation des caractéristiques cellulaires |Cultures de 2 souches de levures. |
| |caractéristiques cellulaires au| |Observation des colonies. |
| |cours des divisions ? | | |
|5 |Que contiennent les |Les chromosomes sont constitués d’ADN |Observation de chromosomes à différentes |
| |chromosomes ? | |échelles. Extraction d’ADN |
|6 |Quelle est la structure de |Double hélice. Deux chaines de nucléotides |Etude moléculaire (Rasmol ou Chime) |
| |l’ADN ? |complémentaires ATCG |Construction de maquette |
| | | |Comparaison d’ADN de diverses origines |
|7 |Quelles sont les propriétés de |L’ADN est le support universel de l’information |Analyse expérience de trangenèse |
| |l’ADN ? |génétique. Celle-ci est codée par la séquence des |Comparaison de séquences de plusieurs |
| | |nucléotides. |gènes (Anagène) |
|8* |Quel est l’origine des allèles |Mutations et variabilité de l’ADN. Facteurs |Comparaison de séquences de 2 allèles. |
| |d’un gène ? |mutagènes. |Effet mutagène des UV sur les levures |
|9 |Quel est le plan d’organisation|Plan d’organisation commun |Dissections. |
| |des Vertébrés ? |Axes de polarité |Comparaison de squelettes |
| | | |Comparaison du système nerveux |
|10 |Comment se met en place ce |Apparition précoce des polarité. |Observation d’embryons |
| |plan ? |Scénario commun chez tous les vertébrés |Documents html (site GTD) |
|11 |Comment est contrôlé le |Certains gènes dits homéotiques contrôlent le |Observations de drosophiles mutantes et |
| |développement embryonnaire ? |développement. |transgèniques. Comparaison des séqences |
| | |Ces gènes sont apparentés chez les vertébrés |gènes homéotiques. |
* Le TP 3 nécessite deux séances si on fait rechercher le protocole et réaliser les mises en culture par les élèves.
* Le TP 8 nécessite deux séances si l’on fait mettre en culture les levures par les élèves (non nécessaire si la technique a déjà été vue au TP4)
Il a été discuté de la difficulté de « faire passer » l’ensemble des notions abordées dans les 11 semaines et évoqué la possibilité de renforcer les notions de niveaux d’organisation et de techniques d’observation avec les élèves dans le cadre des sujets au choix.
❑ Exemples de fiches d’activité
TP8 Mutations des levures.
Probléme : Quelle est l’origine des allèles d’un gène ?
Matériel : Kit mutagenèse sordalab + boite à UV
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Cultures de levures et exposition aux UV | |
|Manipuler à partir |Mise en culture d’une souche de levures ade 2 en respectant le protocole fourni | |
|d’un protocole |Exposition des boites aux UV. Apportez les boites au professeur qui les expose aux UV |Obtention de colonies|
| |pendant des temps différents (0,30,45,90s) |sans contamination |
| |Remarque : 2 possibilités : | |
| |Soit l’exploitation des cultures est réalisée la semaine suivante (plus pédagogique mais | |
| |plus long) | |
| |Soit les éléves exploitent des résultats déja prêts (livre ou boites préparées à l’avance) | |
| |Observation des résultats en comparant les boites. Relevez le % de colonies blanches dans | |
| |chacune des boites (résultats parfois difficiles à exploiter quantitativement) | |
| |Tracé du graphe représentant les variations du % de colonies blanches en fonction du temps | |
|Saisir des |d’exposition aux UV | |
|informations à partir|Analyse des variations du graphe. Que pouvez-vous en déduire sur l’action des UV ? | |
|d’une observation | | |
|Tracer un graphe | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | |Axes justes et |
| | |légendés. Points bien|
| | |placés et reliés. |
| | |Titre. |
| | |Relation entre % et |
| | |durée des UV établie |
|Saisir des |Recherche de l’explication au niveau de l’ADN | |
|information à partir |La couleur des colonies de levures est commandée par un gène. Les études génétiques montrent| |
|d’un document |que les levures blanches et rouges ne diffèrent que par un seul gène dont la séquence a été | |
|Mettre en relation |déterminée (manuel ou à charger sur Anagène) | |
|des informations pour| | |
|proposer une |Comparez les séquences des deux allèles . | |
|hypothèse |Que pouvez-vous en déduire quent à l’action des UV sur l’ADN ? | |
| | | |
| | |Points communs |
| | |1 différence relevée |
| | |Rôle des UV déterminé|
|Elaborer une synthèse|Bilan | |
| | |Relations clairement |
| |Etablir les relations entre UV, ADN et couleur des colonies de levures |étables. |
TP7 : Relation entre séquence d’ADN d’un gène et caractère.
Probléme : Quelles sont les propriétés de l’ADN ?
Matériel : Anagène
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Choisir des séquences de gènes gouvernant la fabrication de protéines (hémoglobine, groupe | |
|Utiliser internet et |sanguin, hormone de croissance ...) | |
|le multimédia |Relever le nombre de nucléotides de chaque séquence. |Selon l’agencement et|
| |Comparer les séquences et justifier qu’elles suggèrent l’idée d’un langage codé. |le nombre de |
|Utiliser des |Expliquer comment l’ADN peut être source d’informations différentes. |nucléotides on a un |
|informations et | |codage. |
|adopter une démarche | | |
|explicative | | |
| | | |
| | | |
TP9 le plan d’organisation des vertébrés
Probléme : Aprés avoir observé une unité des organismes au niveau cellulaire, peut-on retrouver cette unité au niveau des organismes eux-mêmes ?
Matériel : Squelettes. Animaux pour dissection.
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Remarque : faire des groupes travaillant sur divers vertébrés. | |
|B1 |Sur des organismes ou des squelettes, montrer l’exxistence d’axes de polarité | |
| |(antéro-postérieur et dorso-ventral). Tracer ces axes sur quelques schémas. |Axes bien tracés |
| |A partir de dissections, positionner des organes par rapport à ces axes. Sur des schémas en | |
| |vue dorsale, repérer (colorier) les appareils et les organes qui les composent. | |
|C2 |Construire un diagramme de polarité. Replacer les différents appareils par rapport aux axes.| |
|A2 |Bilan : mise en commun pour découvrir que les plans d’organisation sont identiques. |Dissections propres |
| | | |
|D4 | | |
| | |Position relative des|
| | |organes respectée |
TP11 : Contrôle génétique du développement.
Problème : Comment est contrôlée la mise en place du plan d’organisation ?
Matériel : Souches sauvages et mutantes drosophiles (vivantes Sordalab ou en lame)
Séquences pour séquaid ou anagène (site INRP)
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |A Etude des drosophiles | |
|Manipuler à partir | | |
|d’un protocole |Observez à la loupe binoculaire la drosophile de type sauvage (non-mutée) | |
| |Repérez chacun des organes et déterminez le sexe. | |
| |Observez les drosophiles mutantes. Indiquez pour chacune le changement intervenu par rapport| |
| |à la drosophile sauvage (mutations white, Antp, bithorax) |Sexe déterminé |
| |Remarque : il est plus aisé de faire découvrir les mutations sur photographies en MEB puis | |
| |de faire retrouver les mutations sur le réel ensuite | |
| |Notez les mutations qui modifient un caractère (comme les levures roses qui deviennent |Modifications bien |
| |blanches) et celles qui modifient le plan d’organisation de la drosophile (mutations de |observées |
| |gènes dits homéotiques) | |
|Saisir des | | |
|informations à partir| | |
|d’une observation | | |
|Tracer un graphe | | |
| | |Tri correct |
|Saisir des |B. Expérience de transgenèse (dans tous les manuels) | |
|informations à partir| | |
|d’un document |Lisez le document. Observez et notez le résultat de l’expérience. |Nature de la |
|Mettre en relation |En quoi ce résultat montre-t-il un lien de parenté entre les gènes homéotiques de la souris |modification observée|
|des informations pour|et de la drosophile ? | |
|proposer une | | |
|hypothèse | | |
|Saisir des infos à |C. Comparaison des séquences d’ADN des gènes Antp (drosophile) et HoxB6 (souris) (document | |
|partir d’un doc. |du livre ou Anagène) | |
|Mettre en relations | | |
|des infos |Comparez les séquences des 2 gènes en calculant le % de nucléotides identiques. | |
| |En quoi ces résultats confirment-ils l’expérience de transgenèse ? | |
| | |% exact |
| | | |
| | |Relation |
| | |séquence/rôle |
| | |clairement étable |
Partie II L’organisme en fonctionnement.
❑ Activités pratiques envisageables.
Relations entre activité physique et paramètres physiologiques
➢ Etude des variations de la consommation de dioxygène lors de l’effort par ExAO.
➢ Mise en évidence de l’adaptation cardio-respiratoire lors de l’effort par ExAO.
Couplage entre l’activité cardio-respiratoire et l’apport de dioxygène aux muscles.
➢ Dissection du coeur de Mouton (protocole illustré sur le site du GTD)
➢ Utilisation d’un modèle de circulation sanguine.
Intégration de l’organisme au cours de l’effort.
➢ Mise en évidence de l’automatisme cardiaque chez l’Huître ou l’Escargot.
➢ Utilisation du logiciel Tensio.
Proposition de programmation Partie II
|TP |Problématique |Objectifs de connaissances |Activités envisageables |
|0 | |Remobilisation des acquis : | |
| | |Relation production d’énergie et consommation de | |
| | |O2 | |
|1 |Quelle sont les relations entre|La consommation en O2 et la fréquence cardiaque |ExAO Respihom + cardio |
| |effort et consommation en O2? |augmentent au cours de l’effort. Ces augmentations|Ou Phyeff |
| |Et fréquence cardiaque ? |sont proportionnelles à l’intensité de l’effort. | |
|2 |Quelles sont les relations |Le débit ventilatoire augmente au cours et en |ExAO : Spiro |
| |entre effort et débit |fonction de l’effort. | |
| |ventilatoire ? | | |
|3 |Comment l’organisation du coeur|Double circulation cardiaque. Chacune à sens |Dissection du coeur (canard, agneau, porc|
| |permet la distribution du sang |unique |ou dinde) |
| |et de l’O2 ? | |Echographies ou expérience de circulation |
| | | |de l’eau (veines>>artères) |
|4 |Comment les muscles sont |L’approvisionnement des organes en activité est |Travail sur documents |
| |approvisionnés en O2 ? |privilégié par rapport à ceux qui ne le sont pas | |
|5 |Automatisme cardiaque |Un coeur isolé continue à battre |Dissection embryon de caille ou de poulet |
|6 |Contrôle nerveux de l’activité |2 systèmes antagonistes : un cardio-modérateur, un|Travail sur document : |
| |cardiaque |cardio-stimulateur. . |Comparaison des rythmes d’un individu |
| | | |transplanté ou non |
| | | |Expériences de section et stimulation. |
|7 |Contrôle nerveux de l’activité |Automatisme bulbaire. Contrôle volontaire possible|Documents + Exao spiro pour |
| |respiratoire | |inspiration/expiration forcées |
TP1 : Evaluation de la consommation d’O2 et de la fréquence cardiaque au cours d’efforts physiques
Problème : Quelle est l’influence de l’effort physique sur la consommation d’O2, sur la fréquence cardiaque ?
Matériel : Exao. Respihom. Cardio ou Phyeff
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Evaluation de la consommation de O2 à l’aide de respihom | |
|Manipuler à partir |Simultanément, évaluation de la fréquence cardiaque à l’aide d’un cardio fréquence-métre. | |
|d’un protocole |. Au repos | |
| |Lors d’efforts de puissances différentes en réalisant le « step-test » | |
| | |Obtention de courbes |
| |Exploitation des résultats (tableau, courbes...) pour arriver aux conclusions : | |
| |Surconsommation d’O2 liée à l’effort | |
|Analyser un graphe |Augmentation simultanée de la fréquence cardiaque | |
| |Plus la puissance de l’effort est importante, plus consommation de O2 et fréquence cardiaque| |
|Interpréter les |augmente. | |
|constatations |Couplage activité cardiaque et respiratoire. | |
|observées | |Distinguer les |
| | |différentes phases du|
| | |graphe |
| | |En extraire des |
| | |données |
| | |Les interpréter |
Même démarche pour TP2 en utilisant le logiciel spiro.
TP4 : Approvisionnement des organes en O2.
Problème : comment les muscles sont approvisionnés en O2 ?
Matériel : Documents
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Document montrant les deux circulations (disposition en série, en parallèle) | |
|Saisir des données en|Chaque organe est alimenté indépendamment des autres. | |
|relation avec le |Le sang est intégralement réoxygéné au niveau des poumons. | |
|problème. | | |
| |Comparaison de la distribution du débit sanguin dans les organes au repos et à l’effort. | |
|Traiter des donnés |Redistribution du débit sanguin lors de l’effort | |
|pour formuler un | | |
|problème |Angiographie de capillaires d’un organe au repos et en activité. | |
| |Modification du réseau de capillaires permettant la redistribution du débit sanguin. | |
|Exploiter un modèle | | |
| | | |
|Adopter une démarche | | |
|explicative | | |
TP5 : Dissection de l’embryon de poulet
Problème : Automatisme cardiaque
Matériel : Oeuf fécondé 4,5j. Ciseaux fins. Pinces. Pêchette (cuillère à melon perforée au fond). Microscalpel (aiguille à dissection aiguisée). Pipette pasteur. Compte goutte. 2 boites de pétri de 5 cm avec parafine + noir animal. Liquide de survie (NaCl 9% ) Loupe bino.
|Compétences |Activités |Critères de réussite |
| |Isoler l’embryon et l’aire extra-embryonnaire | |
|Manipuler à partir |Nettoyer en agitant dans le liquide de survie dans le verre de montre. | |
|d’un protocole |Déposer l’embryon dans la boite de pétri |Embryon intact |
| |Repérer le coeur, observer les battements et déterminer la fréquence cardiaque. | |
|Observer | |Coeur repéré |
| |Isoler le coeur et déposer le dans la 2° boite de pétri | |
| |Observer les battements |FC> 1battement/s |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | |Coeur isolé et en |
| | |fonctionnement. |
L’évaluation sommative des travaux pratiques et l’utilisation d’une grille de compétences.
TITRE : Structure d’une cellule.
Problématique : Quelle sont les structures d’une cellule ?
Matériel : Fragment de feuille de misère, pinces fines, scalpels, lame, lamelle, pissette d’eau distillée, microscope.
|Activités |Compétence évaluée |Critères d’évaluation |Barème |
|A l’aide du matériel fourni (ici un fragment végétal non |Concevoir un protocole |Finesse du prélèvement | |
|étudié en classe ex : feuille de misère), effectuez une | |Préparation centrée | |
|préparation microscopique permettant l’observation de |Manipuler |Absence de bulles d’air |¼ |
|cellules | |Présence d’eau | |
| | |Lame propre | |
|Observez au grossissement le plus adéquat. Appelez le |Utiliser un microscope |Microscope correctement | |
|professeur. | |positionné | |
| | |Lame bien placée |¼ |
| | |Eclairage réglé | |
| | |Chois pertinent du | |
| | |grossissement | |
| | |Bon choix de la zone | |
| | |d’observation | |
| | |Mise au point nette | |
|Réalisez un dessin d’observation d’une cellule observée. |Observer |Fidélité du dessin | |
| | |Mise en page |¼ |
| | |Titre et grossissement | |
| | |Soin | |
| |Utiliser des connaissances | | |
| | |Légendes exactes | |
| | | | |
|Indiquez s’il s’agit d’une cellule végétale ou animale en |Utiliser des connaissances |Cellule végétale |¼ |
|justifiant votre réponse à l’aide de votre observation | |Paroi | |
| | |Chloroplaste (suivant la | |
| | |cellule dessinée) | |
TITRE : Dissection latérale du poisson
Problématique : Quel est le plan d’organisation d’un vertébré ?
Matériel : Poisson, cuvette à dissection, pinces fines, ciseaux.
|Activités |Compétence évaluée |Critères d’évaluation |Barème |
|A l’aide du protocole fourni, effectuez la dissection | |Ouverture bien située | |
|latérale du poisson. |Manipuler |Trait de coupe droit | |
| | |Organes correctement dégagés |¼ |
|A l’aide du dessin fourni, localisez les différents organes. |Observer |Organes bien localisés | |
|Appelez le professeur pour lui montrer les différents organes|Trouver des informations | |¼ |
|Construire un diagramme de polarité suivant deux axes de |Construire un schéma |Axe antéro-postérieur | |
|polarité. | |Axe dorso-ventral | |
| | |Organes bien placés | |
| | |Légendes exactes | |
|Coloriez le diagramme par appareil |Utiliser des connaissances |Couleurs bien utilisées |½ |
| | |Légendes des couleurs exactes| |
| | | | |
| | |Légendes exactes | |
TITRE : Modélisation en science de la Terre
Cette partie du nouveau programme de seconde se prête particulièrement à la réalisation d’expériences de modélisation sur les sujets suivants :
▪ Variations de l’énergie reçue avec la distance au soleil.
▪ Variations de l’énergie reçue en fonction de la latitude.
▪ Variations de l’énergie reçue en fonction des saisons
▪ Mise en évidence de l’effet de serre.
▪ Mise en évidence du moteur des courants océaniques profonds.
Ces activités font appel à la même démarche d’investigation :
➢ Elaboration d’une hypothèse
➢ Construction d’un protocole expérimental de modélisation.
➢ Manipulation
➢ Exploitation des résultats
➢ Validation ou infirmation de l’hypothèse.
Pour que les deux premières compétences soient évaluées (élaborer une hypothèse et construire un protocole), il parait important que les documents ou le matériel fourni soient légèrement différents de ceux sur lesquels l’élève à déjà travailler (sinon il s’agira de restitution de connaissances). Il est possible lorsque les TP ont été réalisés par postes d’évaluer les élèves sur une hypothèse qu’ils n’ont pas travaillée mais pour laquelle la démarche est très proche.
Nous avons réalisé deux fiches d’évaluation :
▪ Variations de l’énergie reçue par les planètes
▪ Moteur des courants océaniques profonds
Il est intéressant de noter la similitude des compétences évaluées malgré la différence du support.
L’énergie reçue par les planètes
Problème étudié : Quel est le facteur responsable de l’énergie reçue à la surface d’une planète ?
Matériel :
➢ Tableau présentant l’énergie reçue à la surface des planètes telluriques.
➢ Lampe
➢ Luxmètre
➢ Mètre
|Activités |Compétences évaluées |Critères d’évaluation |Barème |
|A partir d’informations tirées du document, proposez |Saisir des informations |Informations tirées du document|1 |
|une hypothèse en réponse au problème étudié | | | |
| |Elaborer une hypothèse |Hypothèse : | |
| | |Affirmative | |
| | |Répondant au problème |1 4pts |
| | |Compatible avec le document |1 |
| | | | |
| | | |1 |
|Proposez un protocole permettant de tester | |Protocole testant l’hypothèse |1 |
|l’hypothèse et utilisant le matériel fourni. |Concevoir un protocole |Rapport explicite modèle/réel | |
| | |Description complète de la |1 |
| | |manipulation. | |
| | |Facteur variable indiqué |1 |
| |Utiliser un mode de représentation |Facteur mesuré indiqué | |
|Représentez le dispositif par un schéma. Appelez le | | |1 8 pts |
|professeur. | |Dispositif complet | |
| | |Légendes exactes |1 |
| | |Schéma soigné | |
| | | | |
| | | |1 |
| | | |1 |
| | | |1 |
| |Manipuler |Résultats cohérents |3 |
|Réalisez la manipulation et relevez les résultats | | | |
|dans un tableau. |Utiliser un mode de représentation.| | |
| | | |6pts |
| | |Valeurs et unités indiquées |2 |
| | |Tableau soigné | |
| | | |1 |
|Quelle information apportent ces résultats ? |Traiter des données |Relation éclairement/distance |1 |
|Confirment-ils l’hypothèse du départ. | |établie | |
| | |Conclusion exacte |2 pts |
| | | |1 |
Le moteur de la circulation océanique profonde.
Problème étudié : Quel est mécanisme à l’origine des courants océaniques profonds ?
Matériel :
➢ Document présentant l’enfoncement des eaux de surfaces dans les régions polaires
➢ Cristallisoir
➢ Burette
➢ Bêcher
➢ Eau chaude, glace, sel.
|Activités |Compétences évaluées |Critères d’évaluation |Barème |
|Dans quelles zones prennent naissance les courants |Saisir des informations |Localisation exacte |1 |
|océaniques profonds ? | | | |
|Proposez une hypothèse expliquant leur origine. |Elaborer une hypothèse |Hypothèse : | |
| | |Affirmative | |
| | |Répondant au problème |1 4pts |
| | |Compatible avec le document |1 |
| | | | |
| | | |1 |
|Proposez un protocole permettant de tester | |Protocole testant l’hypothèse |1 |
|l’hypothèse et utilisant le matériel fourni. |Concevoir un protocole |Rapport explicite modèle/réel | |
| | |Description complète de la |1 |
| | |manipulation. | |
| | | |1 |
| |Utiliser un mode de représentation | | |
|Représentez le montage par un schéma. Appelez le | |Dispositif complet |7 pts |
|professeur. | |Légendes exactes | |
| | |Schéma soigné |1 |
| | | |2 |
| | | |1 |
| |Manipuler |Résultats cohérents |3 |
|Réalisez la manipulation. | |(Evaluation en « direct ») | |
| | | | |
|Représentez les résultats observés sur le schéma du |Utiliser un mode de représentation.| |7pts |
|montage. | | | |
| | |Flèche bien placée |2 |
| | |Légende |1 |
| | |Couleur |1 |
|Quelle information apportent ces résultats ? |Traiter des données |Enfoncement de l’eau froide |1 |
|Confirment-ils l’hypothèse du départ. | |ou/et salée | |
| | | |2 pts |
| | |Conclusion exacte |1 |
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