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Unité1 : Les relations entre les êtres vivants et leurs interactions avec le milieu de vie Compétence visée par cette unité : Résoudre des problèmes scientifiques relatifs aux relations entre les êtres vivants et leurs interactions avec le milieu de vie, en mobilisant les savoirs et...

Unité1 : Les relations entre les êtres vivants et leurs interactions avec le milieu de vie Compétence visée par cette unité : Résoudre des problèmes scientifiques relatifs aux relations entre les êtres vivants et leurs interactions avec le milieu de vie, en mobilisant les savoirs et les habiletés acquis. Les savoirs et savoir-faire liés à cette compétence : - Modéliser les interactions entre les différents constituants d’un milieu naturel ; - Utiliser les clés de détermination pour classer les êtres vivants ; - Identifier les déséquilibres écologiques qui menacent les milieux naturels ; - Adopter une attitude positive vis-à-vis de la protection des milieux naturels ; - Sensibiliser l’entourage sur l’importance de protéger les milieux naturels ; - Utiliser un raisonnement scientifique pour répondre aux questions relatives aux milieux naturels ; - Organiser le travail d’une manière méthodique au cours de la résolution des problèmes relatifs à l’environnement ; - Utiliser les différentes formes d’expression pour traduire les phénomènes écologiques ; - Utiliser le matériel de laboratoire y compris les technologies d’information et de communication (TIC) pour répondre aux questions posées. Chapitre 1 : Observation d’un milieu naturel  Ce chapitre vise l’atteinte des objectifs suivants : - Distinguer entre le vivant et le non vivant ; - Décrire la diversité des milieux et la diversité des êtres vivants ; - Définir la cellule comme étant l’unité structurale du vivant ; - Représenter les constituants d’un milieu sur un plan ; - Appliquer quelques techniques de terrain ; - Réaliser des observations, à différentes échelles, des constituants d’un milieu ; - Représenter graphiquement les constituants du milieu naturel ; - Produire des synthèses portant sur la diversité des milieux et des êtres vivants.  Les problèmes à résoudre : L’enseignant sera appelé à aider les élèves à observer attentivement les documents proposés dans la page 11 ou proposer d’autres documents pour les amener progressivement à poser des questionnements ou des problèmes tel que : - Comment peut-on distinguer entre le vivant et le non vivant dans un milieu naturel ? - Comment se révèle la diversité des milieux et la diversité des êtres vivants ? - Quelle est l’unité structurale et fonctionnelle de l’être vivant ?  Approche didactique : A l’école primaire, les élèves ont appris à partir de l’exploitation de documents et des observations directes l’existence d’une diversité chez les êtres vivants, animaux et végétaux et qu’il existe aussi une diversité dans les milieux de vie de ces êtres vivants. 31  L’objectif en première année du cycle collégiale, c’est de renforcer les prérequis des élèves, d’une part et on leur met en contact avec un milieu de naturel afin d’observer directement ses différents constituants ; c’est aussi une occasion pour leur initier les techniques élémentaires du terrain ce qui les qualifieront à pratiquer des techniques plus avancées pendant leurs études ultérieures. Ainsi, le choix d’un milieu d’étude simple s’avère nécessaire à ce niveau scolaire, tel que, un milieu dans l’établissement. Mais, ça n’empêche pas de choisir des milieux proches de l’établissement s’ils sont jugés plus intéressants. Dans ce niveau, Il ne s’agit pas d’une étude systématique d’un milieu écologique mais uniquement de la découverte de ses constituants, à travers la distinction entre le vivant et le non vivant du milieu : diversité dans les êtres vivants et dans les milieux. Cette diversité est observée aussi à l’échelle microscopique. L’étude dans la classe vient compléter l’observation directe du milieu en donnant aux élèves l’opportunité de s’exercer à utiliser le matériel didactique : la loupe binoculaire et le microscope photonique pour observer quelques êtres vivants du sol ; observer également un exemple de cellule animale et un exemple de cellule végétale. A partir de ces observations l’élève déduit que malgré la diversité observée chez les êtres vivants, la cellule est considérée comme unité structurale de tous êtres vivants.  Séquence 1 : Les constituants d’un milieu naturel Les tâches proposées aux élèves visent l’atteinte des objectifs d’apprentissage suivants : - Identifier les constituants vivants et non vivants d’un milieu naturel ; - Réaliser le plan d’un milieu naturel, représentant ses différents constituants ; - Collecter et identifier les êtres vivants dans un milieu ; - Déterminer les caractéristiques d’un être vivant ; - Produire une synthèse sur les constituants d’un milieu naturel. Eléments de réponses pour les tâches proposées (page 13) : Tâche 1 : Cette tâche demande une aide du côté du professeur, il s’agit de réaliser un plan simplifié d’un milieu naturel, en respectant l’échelle et la présentation des différents constituants : Partie vivante (animaux et végétaux) et la partie non vivante (roches, sol nu , eau, etc.). L’élève utilisera des couleurs pour différencier les différentes parties. Tâche 2 : L’élève exploitera le Doc2 pour réaliser cette tâche, celle-ci consiste à placer les êtres vivants observés sur le plan réalisé, en attribuant un chiffre à chaque être vivant du milieu. Tâche 3 : Pour cette tâche l’élève est appelé dans un premier temps à réaliser une collecte d’êtres vivants (animaux et végétaux) le milieu étudié, puis dans un deuxième temps il (elle) essayera, avec l’aide de son professeur, d’identifier les êtres vivants collectés. Tâche 4 : L’exploitation des documents 3, 4, 5 et 6 permet à l’élève de dégager les caractéristiques d’un être vivant qui sont : le déplacement, la respiration, l’alimentation et la reproduction. 32 Tâche 5 : L’activité a pour objectif, le groupement des informations pour la formulation d’un résumé succinct. Cette tâche nécessite un encadrement du professeur, les informations essentielles seront inscrites au tableau, l’élève sera accompagné pour établir des liens pour arriver à formuler un résumé succinct montrant les constituants vivants et non vivant d’un milieu naturel et les caractéristiques principales d’un être vivant.  Séquence 2 : Diversité des constituants d’un milieu naturel Trois objectifs d’apprentissages sont fixés pour la réalisation des tâches proposées (page15) : - Mettre en évidence la diversité des milieux naturels et la diversité des êtres vivants dans ces milieux ; - Traduire des données d’un milieu naturel sous forme de tableau ; - Réaliser une observation d’animaux du sol, à l’aide de la loupe binoculaire. Éléments de réponses pour les activités proposées (page15) : Tâche 1 : Le professeur aidera les élèves à exploiter les trois documents 1, 2 et 3 ; pour traduire leurs contenu sous forme de tableau, il s’agit là du développent de la capacité « communiquer par un tableau ». Les élèves arriveront à construire le tableau suivant : La partie vivante La partie non Le milieu Les animaux Les végétaux vivante La forêt (Doc1) Hibou, Verre de terre, Arbuste, Champignon, Air, Sol Souris, Papillon Mousse, Fougère, Chêne liège, Herbe, La daya (Doc 2) Libellule, Canard, Roseau, autres plantes Eau, sol, air Dytique, Larve du dytique, Moustique. Le littoral Escargot, Moule Algues Eau ; rochers, (Doc3) air Tâche 2 : Il s’agit d’une activité de manipulation qui a pour objectif le développement chez les élèves des habilités liées au savoir- faire : manipuler et observer. Dans un premier temps le professeur aide les élèves à manipuler en utilisant l’appareil de Berlèse pour la mise en évidence des petits animaux qui vivent dans un échantillon de sol pris dans le jardin de l’établissement. Dans un deuxième temps et en utilisant les loupes binoculaires les élèves seront aidés pour observer quelques êtres vivants qui vivent dans le sol. Le Doc 6 sera exploité pour identifier quelques êtres vivants du sol. Tâche 3 : En exploitant les documents 6, 7, 8, 9 et 10, les élèves arrivent à dégager que dans les milieux naturels existent plusieurs autres types d’êtres vivants ne pouvant être observables qu’en utilisant la loupe ou le microscope comme : acariens, pseudo-scorpion, collembole ; plancton animal, plancton végétal, champignons et bactéries. Tâche 4 : Le professeur aide les élèves à déduire à partir des activités 1, 2, et 3 qu’il y a une diversité des milieux naturels (Forêts, Daya ; littoraux, etc.) et que chaque milieu naturel est constitué d’une diversité des êtres vivants. 33   Séquence 2 : La cellule, unité structurale de l’être vivant Les tâches proposées pour cette séquence permettent d’atteindre les objectifs d’apprentissage suivants: - Réaliser une préparation puis une observation microscopique d’une cellule animale et d’une cellule végétale ; - Réaliser un schéma d’observation d’une cellule animale et d’une cellule végétale ; - Montrer que la cellule constitue l’unité structurale des êtres vivants. Éléments de réponses pour les tâches proposées (p17) : Tâches 1 et 2 : L’objectif principal de ces deux tâches c’est manipuler et observer en utilisant le microscope. Ces tâches nécessitent une préparation rigoureuse de la séance, le professeur doit préparer le protocole de la manipulation et aider les élèves à : + Utiliser le matériel (ciseaux, scalpel, épiderme d’oignon, verre de montre, lame et lamelle, rouge neutre) pour réaliser la préparation microscopique ; + Réaliser la préparation microscopique de l’épithélium buccal (épithélium buccal, lame et lamelle, bleu de méthylène). Le prélèvement de l’épithélium buccal doit se faire avec du coton tout en respectant les règles d’hygiène. + Observer chaque préparation microscopique à l’aide du microscopique ; + Réaliser un schéma légendé d’observation pour une cellule végétale (épiderme d’oignon) et pour une cellule animale (épithélium buccal) Les deux observations microscopiques des deux types de cellules permettront aux élèves de déduire les éléments communs principaux entre les deux cellules : Membrane cytoplasmique, Noyau et cytoplasme. NB : Des consignes bien précises seront définies pour permettre aux élèves : + de bien utiliser le matériel pour préparer la préparation microscopique ; + d’utiliser correctement le microscope pour observer las cellules ; + de calculer le grossissement de la cellule observée ; + de réaliser un schéma légendé traduisant l’observation réalisée en respectant les critères de réalisation d’un schéma. Membrane Paroi squelettique cytoplasmique Noyau Cytoplasme 34