L inspecteur Techno mène l enquête!

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1 L inspecteur Techno mène l enquête! Le carnet d enquête une visite proactive de l exposition MicroZoo Guide des enseignants du 3 e cycle du primaire 531, boul. des Prairies Téléphone : (450) Laval (Québec) H7V 1B7 Télécopieur : (450) musee-afrappier@iaf.inrs.ca

2 L inspecteur Techno mène l enquête! Présentation, mise en situation, questionnaire et corrigé du carnet d enquête L ajout de l activité complémentaire Carnet d enquête à la visite de l exposition MicroZoo permet à l élève de jouer un rôle actif. Cette activité a été conçue spécialement pour les élèves du 3 e cycle du primaire qui rechercheront dans l exposition des indices leur permettant de résoudre une énigme à teneur «microbiologique». Vous trouverez aux pages suivantes les questions et les réponses du carnet L inspecteur Techno mène l enquête!, l information sur l endroit où se trouvent les réponses dans l exposition ainsi que la solution de l énigme. Activité de préparation Il est fortement recommandé de lire ou de faire lire la mise en situation aux étudiants qui visiteront le Musée. À la dernière page de ce document se trouve la mise en situation que vous pourrez photocopier pour vos élèves si vous le désirez. Chacun des étudiants peut aussi formuler son hypothèse à ce moment. Les étudiants retrouveront cette mise en situation et un espace pour écrire leur hypothèse dans le carnet d enquête qui leur sera distribué lors de la visite au Musée. Il est important de mentionner aux étudiants de rapporter en classe le carnet d enquête qui leur sera distribué lors de la visite au Musée. Ce carnet leur permettra de résoudre l énigme. Voici un tableau résumant les étapes à suivre avant, pendant et après la visite de l exposition MicroZoo. Ce sont en fait les étapes de la démarche scientifique qui sont appliquées à l activité complémentaire du carnet d enquête L Inspecteur Techno mène l enquête! Étapes de la démarche scientifique Observation ou mise en situation Problème ou interrogation Formulation d une hypothèse Expérimentation ou collecte de données Traitements des données ou des résultats obtenus Conclusion Lieu de réalisation de l étape dans le cadre de l activité complémentaire du carnet d enquête Préparation en classe Préparation en classe et lors de la visite au Musée Lors de la visite au Musée Lors du retour en classe Mise en situation La semaine dernière, la Dre Alvir Champrobacter, éminente microbiologiste de l Institut Armand-Frappier, a été enlevée par un savant fou: le professeur O Djavel! Obsédé par l hygiène et pensant que la malpropreté est la cause de l existence de tous les microbes, le professeur O Djavel veut que la Dre Champrobacter invente une machine qui détruira TOUS les micro-organismes (ou microbes si tu préfères), qui vivent sur la Terre!!! Pour être libérée, la Dre Champrobacter doit convaincre le professeur O Djavel que son souhait est mortel pour tous les êtres vivants, pas seulement pour les micro-organismes À toi de jouer inspecteur Techno! Une bonne connaissance des micro-organismes te permettra d aider la Dre Alvir Champrobacter à convaincre le professeur O Djavel. Avec ton carnet d enquête, parcours l exposition MicroZoo et ne néglige aucun indice Musée Armand-Frappier, Centre d interprétation des biosciences 2

3 Hypothèse D après toi, qu arriverait-il si on détruisait tous les micro-organismes de la Terre? Écris ici ton hypothèse (1 phrase). L hypothèse émise sera par la suite confirmée ou infirmée grâce aux informations recueillies au cours de l enquête. Les réponses que l élève peut fournir à partir des textes et des éléments de l exposition sont soulignées. Les autres éléments de réponses vous sont donnés afin de vous servir de guide dans les explications que vous donnerez lors du retour en classe. Questions au rez-de-chaussée : Q : Peux-tu mettre ta main dans de l eau bouillante (100 C) sans te brûler? Existe-t-il des micro-organismes capables de le faire? R : Non. Les bactéries de l espèce Pyrobolus fumarii se reproduisent très bien à cette température. On dit de ces bactéries qu elles sont hyperthermophiles. (Sur le chariot, les micro-organismes aquatiques et sur les vignettes près de la carte de la Terre.) 1.2 : Q : Certains micro-organismes qui vivent dans l eau et dans le sol font un travail semblable. Peux-tu dire ce qu ils font? Dans l eau, on les appelle des c _ r _ utiles. R : Certains micro-organismes qui vivent dans l eau sont appelés des décomposeurs utiles parce qu ils décomposent (ou digèrent) la matière organique constituée des organismes morts, les déchets et les polluants en petites particules. Ces petites particules peuvent alors être utilisées par les végétaux comme source de nourriture. Les micro-organismes nettoient l eau. De plus, ils servent de nourriture aux poissons. Ils sont donc à la base de la chaîne alimentaire aquatique. 1.3 : Q : Quel organe du corps contient la plus grande population microbienne? R : Le gros intestin. (Sur le visage et les salles d eau.) 1.4 : Q : Afin de déloger la plaque dentaire causée par les bactéries, l hygiéniste et le dentiste t encouragent à l utiliser chaque jour. Qui est-elle? Regarde dans la pharmacie. s _. R : soie dentaire. Questions à l étage 2.1 : Q : À quoi sert la pasteurisation du lait? R : La pasteurisation permet de débarrasser le lait des microorganismes qui pourraient nous rendre malades (ex.: tuberculose, fièvre). La technique de pasteurisation vise à rendre la consommation du lait sécuritaire et non à le stériliser, quoiqu une forme de pasteurisation puisse servir à la stérilisation. Les aliments pasteurisés contiennent donc encore certains micro-organismes. 2.2 : Q : Qui suis-je? J utilise le sucre présent dans la farine pour faire lever le pain. a) Une moisissure. b) Une levure. c) Une bactérie. R : b) Le pain est fabriqué par des levures. 2.3 : Q : Quels micro-organismes utilise-t-on pour fabriquer du kéfir? R : Des levures et des bactéries 2.4 : Q : Certaines bactéries utiles du sol meurent en présence d oxygène. Quel appareil de laboratoire utilise-t-on pour manipuler ces bactéries? Musée Armand-Frappier, Centre d interprétation des biosciences 3

4 R : Chambre anaérobie ou glove box. L oxygène de cette chambre peut être enlevé afin de travailler avec des bactéries pour lesquelles l oxygène est toxique. Conclusion À la lumière de l enquête que tu viens de mener, quelle est la conclusion à laquelle tu arrives à propos du projet du professeur O Djavel et pourquoi. De retour en classe, avec ton professeur, compare tes réponses et tes conclusions avec celles de tes collègues du bureau des enquêtes! À la prochaine, inspecteur Techno! Activité de prolongement ou de retour en classe De retour en classe, la mise en commun des indices trouvés par les élèves devrait permettre de résoudre l énigme. Pour faire votre retour en classe, nous vous suggérons les étapes suivantes: 1) inscrire au tableau les hypothèses de départ des élèves, 2) demander aux élèves de réfuter les hypothèses improbables en leur demandant de fournir les indices ou les preuves qui leur permettent d éliminer ces hypothèses (ils trouveront les indices et les preuves dans les réponses du carnet d enquête), 3) diriger un échange d information et d indices 4) demander aux étudiants s ils peuvent formuler d autres hypothèses selon les indices qu ils ont découverts lors de la visite et lors de l échange d information, 5) l enseignant réfute les autres hypothèses improbables et suggère l hypothèse probable si elle n a pas encore été mentionnée, 6) l enseignant guide les élèves pour qu ils arrivent à trouver la solution. Solution La solution présentée ici est plus élaborée que celle que donneront les élèves. Elle est présentée de manière détaillée afin de fournir des éléments de réponses et d approfondissement pour les éventuelles questions des élèves. L objectif est d amener les élèves à prendre conscience que les micro-organismes sont des êtres vivants et que la majorité d entre eux sont utiles et même essentiels aux êtres humains. Les micro-organismes (bactéries, champignons, levures, etc.) sont naturellement présents dans notre environnement. Ils sont présents dans la terre, dans l eau, dans l air, sur et dans notre corps. Ils contribuent à l équilibre écologique de la planète en transformant ou éliminant plusieurs déchets et polluants que l activité humaine rejette dans l environnement. Ils sont nécessaires à la croissance des plantes et donc à la vie animale qui se nourrit de végétaux. Ils servent de nourriture aux organismes aquatiques dont les animaux se nourrissent également. Ils permettent aux cycles élémentaires de se produire (carbone, azote, soufre). Plusieurs micro-organismes, comme les levures et les bactéries lactiques par exemple, sont utilisés depuis plus de 2000 ans pour la production de nourriture destinée aux êtres humains et aux animaux. Plusieurs autres espèces de micro-organismes nous rendent de grands services en produisant des substances utiles comme les antibiotiques. Les micro-organismes contribuent également au bon fonctionnement de plusieurs organismes, dont l être humain, entre autres au niveau de la digestion des aliments. Les micro-organismes sont des êtres vivants très anciens qui ont survécu grâce à leur très grande capacité d adaptation. Ils ont colonisé toutes sortes d environnements particuliers, inhospitaliers à la plupart des formes de vie multicellulaires (température de plus de 100 C, glace, absence d oxygène, conditions d acidité et d alcalinité extrêmes, etc.). D ailleurs dans les «nouveaux environnements» créés par la Musée Armand-Frappier, Centre d interprétation des biosciences 4

5 pollution industrielle, les micro-organismes s adaptent et deviennent essentiels pour l épuration de ces environnements. Il est impensable de concevoir une machine, aussi perfectionnée soit-elle, qui détruirait les micro-organismes sans détruire l humanité. Musée Armand-Frappier, Centre d interprétation des biosciences 5

6 L inspecteur Techno mène l enquête! Mise en situation La semaine dernière, la Dre Alvir Champrobacter, éminente microbiologiste de l Institut Armand-Frappier, a été enlevée par un savant fou: le professeur O Djavel! Obsédé par l hygiène et pensant que la malpropreté est la cause de l existence de tous les microbes, le professeur O Djavel veut que la Dre Champrobacter invente une machine qui détruira TOUS les micro-organismes (ou microbes si tu préfères), qui vivent sur la Terre!!! Pour être libérée, la Dre Champrobacter doit convaincre le professeur O Djavel que son souhait est mortel pour tous les êtres vivants, pas seulement pour les micro-organismes À toi de jouer inspecteur Techno! Une bonne connaissance des micro-organismes te permettra d aider la Dre Alvir Champrobacter à convaincre le professeur O Djavel. D après toi, qu arriverait-il si on détruisait tous les micro-organismes de la Terre? Formule une hypothèse Musée Armand-Frappier, Centre d interprétation des biosciences