Enseigner la classification du vivant au collège. JY Dupont

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1 Enseigner la classification du vivant au collège JY Dupont Octobre 2005

2 Sommaire : Extrait du programme de la classe de sixième, Des activités différentes pour atteindre des buts différents, Les choix pédagogiques, Des propositions pédagogiques, Objectifs scientifiques, Une cohérence verticale, Synoptique, En termes de bilan. Certaines expressions sont assorties d une * qui renvoie au texte de commentaire.

3 Extrait du programme de la classe de sixième Notions. Contenus» Les êtres vivants sont très divers. Les êtres vivants diffèrent par un certain nombre de critères qui permettent de les classer. Compétences Déterminer un être vivant à partir d une clé dichotomique. Replacer un être vivant de l environnement proche dans la classification actuelle. Classer un être vivant à partir des critères de cette classification. Exemples d'activités Ra. utilisation d une clé dichotomique trier pour déterminer les êtres vivants rencontrés I. repérage dès les premières sorties dans le collège d êtres classer vivants qui se ressemblent. Ra. comparaison d'organismes et regroupement en fonction des caractères qu 'ils partagent ( et non de ceux classer qu 'ils ne possèdent pas). Ra. constitution de groupes emboîtés Ra. Positionnement dans la classification actuelle d un être vivant rencontré dans le milieu.

4 Des activités différentes pour atteindre des buts différents Diversité du vivant Se repérer trier classer

5 Plumes Pas de Plumes Pas de coquille Coquille Pattes Pas de pattes D après comprendre et enseigner la classification du vivant G. Lecointre et autres Belin ed Source clichés: www2.ac-lyon.fr Trier : discriminer les objets selon des critères binaires clé de détermination Donner un nom

6 Deux fenêtres temporales vertèbres D après comprendre et enseigner la classification du vivant G. Lecointre et autres Belin ed Source clichés: www2.ac-lyon.fr Classer : établir des regroupements reflétant une cause sous-jacente : qu ont-ils en commun? groupes emboîtés Liens de parenté

7 Des activités différentes pour atteindre des buts différents Diversité du vivant Se repérer trier Constat de la diversité classer Compréhension de la diversité de l unité

8 Les choix pédagogiques : s inscrire dans une démarche d investigation *, distinguer et parcourir 3 niveaux d apprentissage : observer des êtres vivants, identifier et nommer des caractères, trier, déterminer : donner des noms, classer selon des critères de la classification scientifique pour atteindre le concept d évolution (sur l ensemble du cursus du primaire à la troisième), s inscrire dans une cohérence verticale : cycle 1 cycle 2 cycle 3 collège lycée

9 Les choix pédagogiques, des propositions : Trier, déterminer (1) : donner des noms Utilisation d une clé dichotomique : Source : www2.ac-lyon.fr Squelette et colonne vertébrale oui non Peau couverte d écailles oui non Écailles soudées entre elles / oui non 4 pattes.. Lézard /

10 Les choix pédagogiques, des propositions : Trier, déterminer (1) : donner des noms Utilisation d une clé dichotomique : On nommera l être vivant en utilisant le nom vernaculaire * (ou commun) : lézard vert Source : www2.ac-lyon.fr Coloration grise et brune Pattes courtes Tête massive Corps épais Lézard des souches Lézard Taille : 20 à 30 cm Pattes longues Tête pointue Corps aplati Lézard des murailles Coloration grise et brune Taille : 20 à 30 cm Lézard vert D après SVT 6èmeBelin

11 Trier, déterminer (2) : donner des noms La détermination d un échantillon est l occasion d établir une fiche d identité (= liste d attributs *) Colonne vertébrale Peau couverte d écailles Écailles soudées entre elles Etc Lézard vert Source : www2.ac-lyon.fr

12 Les choix pédagogiques, des propositions : Classer (1) : constitution de groupes emboîtés d être vivants à partir des attributs qu ils possèdent en commun déprimée Source : www2.ac-lyon.fr travailler sur des collections issues du terrain * Carpe amphibie Canard colvert déprimée Ex : la mare la forêt la litière la pelouse le jardin Moustique domestique Poisson - chat Poule d eau Rat musqué le bord de mer Un exemple de collection : «la mare» (partielle) D après comprendre et enseigner la classification du vivant G. Lecointre et autres Belin ed

13 Classer (2) : Source : www2.ac-lyon.fr faire émerger des critères : utilisation des fiches d identité, amphibie Poule d eau déprimée enrichissement à l aide de documents, pour construire des listes d attributs Poils Tête Yeux Mamelles Oreilles extérieures Squelette intérieur 4 membres Tête Yeux Squelette intérieur Plumes Bec 4 membres Tête Yeux Ailes 6 pattes Squelette extérieur D après comprendre et enseigner la classification du vivant G. Lecointre et autres Belin ed

14 Classer (3) : puis un tableau des attributs Bouche Squelette interne Nageoi -res à rayons Carpe X X X Moustique domestique amphibie Canard colvert poils mamelles plumes 6 pattes 4 membres Squelette externe X X X X X X X X X X X X Poule d eau X X X X déprimée X X X Rat musqué X X X X X

15 Classer (4) : on opère des regroupements en fonction de caractères (attributs) partagés Bouche Squelette interne Nageoi -res à rayons poils mamelles plumes 6 pattes 4 membres Squelette externe osseux Carpe X X X Moustique domestique amphibie Canard colvert X X X X X X X X X X X X Poule d eau X X X X déprimée X X X Rat musqué X X X X X

16 On construit une représentation de la classification : constitution de groupes emboîtés (1) Carpe amphibie Moustique domestique Poissonchat Canard colvert déprimée Poule d eau Rat musqué Carpe Poisson-chat Poule d eau Moustique Canard colvert Rat musqué Squelette interne osseux Squelette externe bouche

17 constitution de groupes emboîtés (2) Carpe Moustique Canard colvert Poissonchat Poule d eau Rat musqué Poule d eau Canard colvert Rat musqué Carpe Poisson-chat Moustique 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons Squelette externe bouche

18 constitution de groupes emboîtés (3) Carpe Moustique Canard colvert Poissonchat Poule d eau Rat musqué Rat musqué poils Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique Mamelles plumes 4 membres Nageoires avec rayons Squelette interne osseux Squelette externe bouche

19 on désigne chaque ensemble par son nom scientifique. Carpe Moustique Canard colvert Poissonchat Poule d eau Rat musqué Rat musqué Poils Mamelles Mammifères 4 membres Tetrapodes Squelette interne osseux Poule d eau Canard colvert Plumes Oiseaux Carpe Poisson-chat Nageoires avec rayons Actinoptérygiens* Osteichtyens* Moustique Squelette externe Arthropodes Bouche Métazoaires

20 Des ensembles emboîtés à l arbre des parentés probables Rat musqué Poils Mamelles Mammifères Squelette interne osseux Poule d eau Canard colvert Plumes Oiseaux Tetrapodes Carpe Poisson-chat Nageoires avec rayons Actinoptérygiens Osteichtyens Moustique Squelette externe Arthropodes Bouche Métazoaires

21 Retrouver les filiations supposées et un hypothétique ancêtre commun ( ) Rat musqué Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette interne osseux Squelette externe yeux bouche

22 Classer un être vivant à partir des critères de cette classification (1) :? Source : www2.ac-lyon.fr Rat musqué Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils plumes mamelles 4 membres Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette interne osseux Squelette externe yeux bouche

23 Classer un être vivant à partir des critères de cette classification (2) : Rat musqué Pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette interne osseux Squelette externe yeux bouche

24 Enrichir la classification avec des fossiles (1) :? Source : Rat musqué Pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette externe yeux bouche

25 Enrichir la classification avec des fossiles (2) : Rat musqué Mammouth Pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette externe yeux bouche

26 Enrichir la classification avec des fossiles (3) :? D après Phylogene INRP Rat musqué Mammouth Pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette externe yeux bouche

27 Enrichir la classification avec des fossiles (4) : Rat musqué Mammouth Pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Archéoptéryx doigts Brochet Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons yeux bouche 6 pattes Squelette externe

28 Des propositions (3) : enrichir avec des fossiles? Rat musqué D après comprendre et enseigner la classification du vivant G. Lecointre et autres Belin ed Mammouth pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Archéoptéryx doigts Carpe Poisson-chat Moustique poils mamelles plumes 4 membres Squelette interne osseux Nageoires avec rayons yeux bouche 6 pattes Squelette externe

29 Des propositions (3) : enrichir avec des fossiles Rat musqué Mammouth pipistrelle aile Poule d eau Canard colvert Archéo -ptéryx doigts Deinonichus Carpe Poisson-chat Moustique poils plumes mamelles fourchette gésier 4 membres Nageoires avec rayons 6 pattes Squelette interne osseux Squelette externe yeux bouche

30 Objectifs scientifiques : CLASSE DE 6ème (1) Découvrir et utiliser la classification actuellement retenue par les scientifiques qui traduit les relations de parenté entre les êtres vivants, l histoire évolutive. identifier des êtres vivants rencontrés (sans être exhaustif) en utilisant une clé dichotomique, les classer selon les critères de la classification évolutive, établir leur unité au niveau structurel. sans aller jusqu à l interprétation de cette classification en terme d évolution

31 TD = trier, déterminer Une cohérence verticale CLASSE DE 6ème (2) Caractéristiques de l environnement proche et répartition des êtres vivants Identifier les composantes de l environnement (TD), Constater la présence d être vivants (TD). CL = classer Le peuplement d un milieu Identifier des éléments permettant de montrer des variations dans l occupation d un milieu reconnaître des formes animales (TD, CL), distinguer les végétaux à graines et les végétaux à spores (TD), classer les végétaux en végétaux annuels et en végétaux vivaces (TD).

32 Une cohérence verticale TD = trier, déterminer CL = classer CLASSE DE 6ème (3) Origine de la matière des êtres vivants Relier la transformation de la matière organique à l activité des êtres vivants Le sol abrite des êtres vivants (TD, CL), Des pratiques au service de l alimentation humaine L Homme élève des animaux et cultive des végétaux (TD, CL)

33 Une cohérence verticale TD = trier, déterminer CL = classer CLASSE DE 5ème (1) La classification des êtres vivants amorcée en classe de sixième est enrichie par les nouvelles espèces rencontrées Respiration et occupation des milieux de vie relier l'organe et le comportement respiratoire d un animal à son milieu de respiration et au milieu de vie (TD, CL), expliquer la modification de l occupation d un milieu par la variation d un facteur (peuplement végétal) (TD, CL).

34 Une cohérence verticale TD = trier, déterminer CL = classer CLASSE DE 5ème (2) L étude de fossiles réalisée dans la partie «évolution des paysages» prépare l approche de la notion d évolution Evolution des paysages reconstituer un paysage du passé à partir de roches sédimentaires et des fossiles qu'elles contiennent (TD, CL) identifier un fossile en utilisant une clé de détermination (TD)

35 Une cohérence verticale TD = trier, déterminer CL = classer CLASSE DE 4ème La classification des êtres vivants amorcée en classe de sixième et en classe de cinquième est enrichie par les nouvelles espèces rencontrées Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux La reproduction sexuée animale comme végétale (TD, CL)

36 Une cohérence verticale CLASSE DE 3ème (1) Point final du collège et marche vers le lycée Traiter de l évolution en 3ème et non en 4ème : quand la classification s est enrichie durant toutes les années de collège, pour ne pas renforcer l idée que l Homme est au-dessus de la classification ou l aboutissement de celle-ci, pour permettre d aboutir à une explication, en intégrant les données de la partie «diversité et unité», pour profiter d un esprit critique des élèves plus développé à ce niveau, pour établir un lien plus proche avec le lycée dès la classe de seconde.

37 Synoptique 6ème 5ème 4ème 3ème Ébauche de la construction de la classification scientifique On détermine et on classe les êtres vivants en groupes emboîtés définis uniquement à partir d attributs qu ils possèdent en commun. Enrichissement de la classification scientifique On détermine et on classe : - les différents animaux et végétaux étudiés (respiration et occupation des milieux de vie), - les fossiles étudiés (roches sédimentaires, archives des paysages anciens) Enrichissement de la classification scientifique On détermine et on classe : -les êtres vivants étudiés actuels (reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux) Enrichissement et premier niveau d explication de la classification scientifique On explicite l idée d évolution par le constat de la succession des formes vivantes et par la recherche d une première explication au mécanisme de l évolution à l aide des acquis en génétique On montre qu il y a des interdépendances entre l histoire de la Vie et de la Terre.

38 En termes de bilan La partie transversale : diversité, parenté et unité des êtres vivants Deux types d activités de nature différente : Trier, déterminer : c est donner un nom (et c est tout!), on fait le constat de la diversité. Classer : faire des regroupements en fonction d attributs partagés, découle de la nécessité d y «voir clair» dans la diversité.

39 La partie transversale : diversité, parenté et unité des êtres vivants Deux types d activités de nature différente, donc bien séparer ces deux activités : en les distanciant dans le temps *, en utilisant des représentations différentes *.

40 Deux types d activités de nature différente Trier, déterminer : la notion d espèce n est pas à installer à priori, elle découle de la détermination (clé dichotomique) : ressemblance (mêmes caractères généraux), mais paradoxe (ex : dimorphisme sexuel, variabilité des caractères) nécessité d un autre critère : l interfécondité

41 Deux types d activités de nature différente Classer abordée tout au long de l année, enrichie progressivement. espace spécifique dans le cahier ou le classeur qui doit suivre de classe en classe *, élaboration d une organisation commune (équipe)

42 Références bibliographiques Classification phylogénétique du vivant Guillaume Lecointre Hervé Le Guyader Éditions Belin Comprendre et enseigner la classification du vivant Sous la direction de Guillaume Lecointre Éditions Belin JY Dupont Octobre 2005