Comment la mère de Zack obtiendra-t-elle rapidement de nombreuses plantes à partir des seules plantes qu elle a déjà?

Transcription

1 SÉQUENCE N 14 Situation déclenchante (vidéo 1 min 21) Toute la famille s affaire car Zack et son père ont inscrit la mère de Zack au concours du plus beau jardin. Celle-ci dispose de plusieurs mois avant la présentation du jardin aux membres du jury. Zack, bien décidé à remporter le titre, lui propose de mettre des plantes carnivores pour faire de ce jardin le plus original de tous! Mais lorsque sa mère lui explique qu elle n a pas le droit d acheter quoi que ce soit et qu elle doit faire avec ce qu elle a déjà, tous ses espoirs s effondrent Questionnement Comment la mère de Zack obtiendra-t-elle rapidement de nombreuses plantes à partir des seules plantes qu elle a déjà? Réponse attendue Pour obtenir de nombreuses plantes, la mère de Zack pourrait semer toutes les graines fournies par les plantes dont elle dispose déjà. Mais cela prendrait beaucoup trop de temps et ne fournirait pas de belles plantes fleuries au moment voulu. La seule solution qui s offre à elle pour obtenir rapidement de nombreuses plantes est de procéder à du bouturage. À la fin de la séquence, la question posée par l animation et sa réponse construite par la classe doivent apparaître dans le cahier d expériences. Résumé de la séquence pédagogique Au cours des activités menées, l élève envisagera les différents moyens d obtenir de nouvelles plantes. Il s appuiera sur l exemple d une plante à fleurs disponible dans l école et comparera les possibilités offertes par la reproduction sexuée à celles offertes par la reproduction asexuée. Programmes Domaine : Le fonctionnement du vivant. Thème : Les modes de reproduction des êtres vivants. Prérequis : cycle 2 : connaître les caractéristiques du vivant (naissance, croissance et reproduction) ; séquences n 9 et n 10 : les conditions de développement des végétaux ; séquence n 12 : les modes de reproduction des animaux. Travail préliminaire Faire le point sur la séquence vidéo en invitant les élèves à résumer le plus fidèlement possible ce qu ils viennent de voir et en vérifiant que la question finale : «Comment la mère de Zack obtiendra-t-elle rapidement de nombreuses plantes à partir des seules plantes qu elle a déjà?» a bien été identifiée et comprise (sans aucune interprétation de la séquence à ce stade). L enseignant peut effectuer avec les élèves plusieurs lectures de la vidéo, s il juge qu elles sont nécessaires à une meilleure compréhension de celle-ci. Il importe ensuite de : vérifier que les élèves ont bien compris que : si la mère de Zack veut un beau jardin, il faut qu elle trouve un moyen d avoir de nombreuses plantes à partir des plantes qu elle a déjà ; la mère dispose de plusieurs mois pour réaliser ses aménagements, plantations, etc. ; reformuler le problème ainsi : «Comment peut-on obtenir de nouvelles plantes à partir de plantes que l on a chez soi?» ; Modalités Durée du travail : travail préliminaire de 30 minutes + deux activités de 1 heure 30 chacune. Prévoir des temps d'observation des plantes à une fréquence régulière ; Travail par groupes de trois élèves. Organisation des activités Travailler en deux étapes : ACTIVITÉ 1 La formation de plantes à partir des graines produites par des fleurs que l on a chez soi est-elle possible? ACTIVITÉ 2 La formation de plantes à partir de fragments (morceaux) d autres plantes à fleurs est-elle possible? 95

2 laisser émerger les premières hypothèses des élèves et les noter au tableau : les élèves ayant déjà réalisé les séquences sur les conditions de germination et de développement des plantes adultes penseront qu il faut des graines. Ils savent que celles-ci contiennent l embryon et que, si elles sont placées dans les bonnes conditions, elles redonnent de nouvelles plantes. La question est alors de savoir comment il est possible d'obtenir des graines à partir de plantes que l on a, sans aller les acheter dans un magasin ; si les élèves n apportent pas d autres idées, l enseignant leur demande s ils pensent qu il serait possible d obtenir de nouvelles plantes à partir de fragments d autres plantes que l on a déjà ; décider de centrer le travail de la classe autour de deux activités : la formation de nouvelles plantes à partir des graines de plantes à fleurs ; la formation de nouvelles plantes à partir de fragments de plantes à fleurs. Les activités proposées se fondent sur l utilisation de plantes à fleurs que l on peut facilement se procurer et garder dans une classe, à savoir : le géranium (pelargonium) ou le saintpaulia (complément professeur n 1). 96

3 La formation de plantes à partir des graines produites par des fleurs que l on a chez soi est-elle possible? Déroulement Phase 1 Par groupes de trois élèves L enseignant part de la question suivante : «D où viennent les graines de haricot dont nous nous sommes servis pour étudier la germination?» Si les élèves lui répondent qu elles viennent d un magasin, il convient alors de leur demander : «Où le magasin se les procure-t-il?» et de remonter jusqu au végétal lui-même. L enseignant fait émerger la notion de fruit. Le haricot dans lequel se trouvent les graines est un fruit tout comme la pomme. L enseignant apporte plusieurs fruits et propose aux élèves de vérifier qu il y a bien des graines dans ces différents fruits : gousse de haricot, gland de chêne, tomate, pomme (complément professeur n 2). Il explique ainsi que d un point de vue botanique les légumes contenant les graines du végétal devraient se nommer des fruits. Une fois ce travail sémantique réalisé, l enseignant projette le cycle de vie du pommier de façon que les élèves puissent : décrire les différentes étapes, de la germination à la formation des fruits (contenant les graines) ; mettre en évidence que le stade qui précède la formation des fruits est celui des fleurs. La classe décide d explorer les fleurs pour déterminer si celles-ci ont un lien avec la formation des graines. ACTIVITÉ 1 Matériel Pour la classe : le cycle de vie du pommier (voir banque d images du DVD-Rom) à projeter au tableau ou à distribuer en photocopie Pour chaque élève : fiche élève n 1 à coller dans le cahier d expériences Par groupes de 3 élèves : 1 loupe à main 1 fleur à observer Phase 2 Par groupes de trois élèves L enseignant distribue des fleurs différentes. Il propose soit la fleur de géranium, soit celle de saintpaulia ou celle du pommier (si l activité est réalisée au printemps) dont ils viennent d étudier le cycle de vie. Il invite chaque groupe à observer la fleur reçue et à repérer sur cette fleur les éléments qu ils connaissent déjà, à l aide de la loupe fournie. Après cette phase d observation et d échanges, les élèves découvrent la page 1 de la fiche n 1 contenant des informations leur permettant de nommer chacune des pièces florales. Chaque élève réalise alors le dessin détaillé de sa fleur et note le nom des différentes pièces sur sa fiche. Savoir observer Manipuler Comprendre des mots nouveaux et les utiliser à bon escient (compétence 1) Il coche la photo qui correspond à sa fleur. Il réalise un dessin fidèle de ce qu il observe. Il utilise correctement la loupe à main dont il dispose. Il réutilise correctement les mots nouveaux pour légender son dessin en se servant des définitions dont il dispose. Phase 3 Mise en commun L enseignant désigne un rapporteur chargé de faire la description détaillée de sa fleur, pour chacune des trois fleurs de la classe. Les élèves observent ainsi que toutes les fleurs ont des pétales, des sépales, des étamines et un ou plusieurs pistils. Ils reçoivent alors les pages 2 et 3 de la fiche élève de façon à identifier les étapes de la formation des graines, les parties de la fleur jouant un rôle dans ce processus et à évaluer le temps que cela prendrait d obtenir de nouvelles plantes à partir des graines collectées. 97

4 Phase 4 Par groupes de trois élèves Chaque groupe prend connaissance des documents et se met d accord sur les réponses à apporter aux différentes questions. Exploiter les résultats d expériences Repérer dans un texte des informations explicites (compétence 1) S'impliquer dans un projet collectif (compétence 7) Il a mentionné la nécessité du pollen et du pistil pour obtenir une graine. Toutes les actions sont répertoriées (les verbes sont à l infinitif). Il tient compte des remarques des autres membres de son groupe pour rédiger ses conclusions concernant la question de l activité 1. Phase 5 Mise en commun Chaque groupe fait part de ses observations et de ses réponses. L enseignant guide alors la classe vers la rédaction, sur le cahier d expériences, de la réponse à la question de l activité 1 : Les mots-clés de cette activité peuvent être notés dans le cahier d expériences : étamines, pollen, pistil, pétales, sépales, pollinisation, reproduction sexuée. ACTIVITÉ 2 Matériel Pour la classe : 3 ou 4 pieds de saintpaulia (trouvés facilement en jardinerie) + petits arrosoirs Pour chaque groupe : 3 pots de jardinage en plastique + de l eau, du terreau, des ciseaux propres et désinfectés Pour chaque élève : fiche élève n 2 à coller dans le cahier d expériences (complément professeur n 3) La formation de plantes à partir de fragments (morceaux) d autres plantes à fleurs est-elle possible? L enseignant invite les élèves à définir le protocole expérimental leur permettant de vérifier s il est possible d obtenir de nouvelles plantes à partir de fragments prélevés sur une première plante. Déroulement Phase 1 Par groupes de trois élèves Les élèves réfléchissent au dispositif qu ils vont mettre en œuvre. Ainsi, ils doivent définir : le morceau qu ils veulent prélever sur la plante «mère» ; le support sur lequel ils veulent placer ce morceau. Les premières idées sont recueillies dans le cahier d expériences puis, une fois la concertation terminée, tous les membres du groupe reproduisent le dispositif final sur la fiche élève n 2. L enseignant consulte chaque groupe et vérifie que les élèves ont prévu : de prélever uniquement un élément de la plante (racine, feuille ou tige) ; de le disposer sur un support ; d organiser les arrosages et les observations à une fréquence régulière, définie. Grâce au travail réalisé dans la séquence n 10, les élèves ont défini les conditions optimales de développement des végétaux et savent que les plantes doivent être placées à la lumière, à l air libre, sur un milieu nutritif, et arrosées régulièrement. Le support proposé devrait logiquement être le terreau. Mais s ils proposent l eau, l enseignant les laisse faire. 98

5 Après validation par l enseignant, ils mettent en œuvre leur dispositif dans les conditions définies. Ils planifient ensuite la fréquence à laquelle ils mèneront leurs observations et organisent leur cahier d expériences de façon à garder une trace claire de leurs observations. Après plusieurs semaines, ils complètent la page 2 de la fiche élève n 2. Proposer un protocole et le mettre en œuvre Savoir observer Exprimer et exploiter les résultats S'impliquer dans un projet collectif (compétence 7) Il respecte le protocole établi par le groupe. Il note avec précision, dans son cahier d expériences, ce qu il observe. Il tient compte des résultats qu il a obtenus pour remplir les documents de la fiche n 2. Il réalise les tâches que le groupe lui a attribuées et respecte le travail de ses camarades. Phase 2 Mise en commun La mise en commun se fait par étapes. Lors de la première mise en commun, les différents groupes exposent leur dispositif à la classe. Chaque groupe communique ensuite, semaine après semaine, l essentiel de ses observations de façon que la classe puisse avoir une vue d ensemble des dispositifs réalisés et puisse mettre en évidence les paramètres permettant la formation des nouvelles plantules. Avant de procéder à la rédaction de la réponse à la question, l enseignant propose la page 2 de l activité 2 et invite les élèves à analyser les avantages de cette reproduction asexuée. Après une brève correction collective qui alimente la discussion entre les élèves et l enseignant, ce dernier les guide vers la rédaction de la réponse à la question de l activité 2 : Les mots-clés de cette activité peuvent être notés dans le cahier d expériences : bouturage, reproduction asexuée ou multiplication. Pour clore la séquence, les élèves regroupent l ensemble des informations fournies par les différentes activités et obtiennent une réponse complète au problème de Zack : «Comment la mère de Zack obtiendra-t-elle rapidement de nombreuses plantes à partir des seules plantes qu elle a déjà?» (voir «Réponse attendue»). 99