Concevoir une séquence d apprentissage sur la classification du vivant

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Géraldine Marois
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1 Concevoir une séquence d apprentissage sur la classification du vivant

les objectifs: décrire les espèces : établir le niveau de description et faire émerger le vocabulaire anatomique ; distinguer ranger, trier et classer ; faire émerger des critères de classification

2 les objectifs: décrire les espèces : établir le niveau de description et faire émerger le vocabulaire anatomique ; distinguer ranger, trier et classer ; faire émerger des critères de classification pour, finalement, classer sur ce que les êtres vivants ont ; provoquer un débat où les observations faites et les savoirs seront confrontés ; faire émerger des ensembles emboîtés ; faire émerger la causalité sous-jacente au partage de ce qu'ils ont ; dessiner un arbre à partir des ensembles ; classer des espèces surnuméraires, dont des fossiles, dans la classification déjà constituée

3 Trois grands types d activités a. Décrire b. Organiser c. Classer

4 1- Séquence 1: Observer - décrire Situation de départ : zoo, ferme, élevage, photos représentatives des grands groupes avec attributs visibles. Recueil des conceptions : faire décrire, dessiner pour mettre en évidence croyances, problèmes de vocabulaire... Confrontation : confrontation des caractères observés, mise en évidence de désaccords, établissement de premières listes de caractères pour les animaux, conditions pour qu une description soit réussie? Investigations : recherche d informations complémentaires pour réaliser des planches anatomiques (observations, recherches documentaires): ce que les animaux ONT, lexique Formalisation : planches anatomiques, listes de caractères. Evaluation : être capable de nommer les attributs, légender de nouvelles planches en utilisant les outils précédents.

5 Observer et décrire La première étape est un travail d'observation/description à partir de photos, de documents complémentaires Multiplier les photos d'individus d'une même espèce pour ensuite, à terme, permettre de percevoir ce qui est propre à une espèce puis ôter les doublons. Faire émerger des listes d attributs anatomiques :tête, yeux, ailes, poils, plumes, membres, pattes, nageoires, antennes, squelette...

6 2- Séquence 2: organiser de différentes façons Situation de départ : mettre de l ordre dans un fichier, réalisation d un album (quelle table des matières?) Recueil des conceptions : sur les critères et la méthode Confrontation : choix des critères (ce qu ils font, où ils vivent, ce qu ils ont, leur couleur, leur force...), inventaire des méthodes employées/limites (quelle est la plus efficace?) Investigations : mise en ordre d une collection simple; tests de cette mise en ordre: la classif. est la plus pertinente Formalisation : distinction entre tri, rangement et classement. L identifications d invariants dans une collection permet de regrouper et de classer les EV sur la base de ce qu ils ont en commun Evaluation : Identifier une variable dans une collection et décliner ses valeurs pour produire un classement.

7 Une collection d'espèces est fournie sous forme de dessins photocopiés sur des feuilles de couleur. On demande aux élèves, par petits groupes, de trier, ranger ou classer les espèces selon la couleur de la feuille : ceux qui ont les feuilles roses devront trier, ceux qui ont les feuilles bleues devront ranger, ceux qui ont les feuilles blanches devront classer. On constatera que les trois opérations sont mélangées : certains ont trié en croyant classer, d'autres ont rangé en croyant classer et viceversa, etc. On peut alors redistribuer les feuilles en trois catégories : - Ceux qui ont trié : - Ceux qui ont rangé : - Ceux qui ont classé :

8 FICHE 2

9 3 - Séquence 3: classer Situation de départ : Parmi les différentes classifications rencontrées et construites, laquelle est la plus fiable? Recueil des conceptions et confrontation : Permet d exclure les classifs basées sur la force, le lieu de vie, l alimentation, le comportement, le mode de déplacement... Garder anatomie. Investigations : a: recherche des éléments communs aux animaux de collections simples b :classement d une collection: lister les attributs, comment faire pour ne pas les répéter qd ils les ont en commun= Faire des ensembles emboîtés avec des animaux qui se ressemblent et ne noter que les critères propres à l animal Formalisation et Evaluation : méthodologie : - Lister attributs utilisables pour classif. scientif - chercher les pts communs, - regrouper par emboitement, - placer nouveaux animaux dans les ensembles emboités construits

10 FICHE 3

11 Noter que certains caractères sont plus ou moins répandus FICHE 4

12 La classification, ses critères et ses arguments Travail sur la classification uniquement. Dans un premier temps, on va laisser émerger les critères de classification, pour finalement aboutir à la consigne de ne classer que sur la base de ce que les animaux ont. Si on laisse émerger les critères de classification, on va obtenir un mélange de critères hétérogènes. Des animaux vont être classés ensemble parce que : - ils font la même chose (" ils volent ", ou " ils mangent de la viande "), - ils vivent au même endroit (" ils habitent à la ferme "), - ils ont ceci ou cela (" ils ont six pattes ").

13 Hiérarchiser les arguments : tous ceux qui ont des poils avaient déjà quatre membres, etc. Faire émerger les groupes les plus inclusifs. Exemple, ils sont tous une tête Ils sont nombreux à avoir 4 membres. Les autres groupes seront ainsi nécessairement emboîtés dans le premier.

14 Chaque groupe d'enfants produit donc des ensembles avec des arguments. On encourage l'argumentation d'un ensemble sur la base de multiples arguments. Au besoin, cet exercice va amener les enfants à reformuler leurs arguments lorsqu'ils se trompent de critère, pour les ramener à l'anatomie (c'est-à-dire ce que les animaux ont). Par exemple : - On ne dit pas : Je les mets ensemble parce qu'ils nagent (je classe sur ce qu'ils font) ; - On dit : Je les mets ensemble parce qu'ils ont des nageoires (sur l'anatomie) ; - On ne dit pas : Je les mets ensemble parce que ce sont des mammifères (je classe sur ce qu'ils sont a priori) ; - On dit : Je les mets ensemble parce qu'ils ont des mamelles (sur l'anatomie).

15 Dans les deux derniers cas, il faut expliquer comment choisir la position de la chauve-souris. On l'expliquera avec un argument qui se rapproche du principe de parcimonie. En effet, on constate que la classe aura relevé deux arguments pour placer la chauve-souris avec le chat, l'homme et le lapin, tandis qu'un seul argument la place avec l'oiseau. Remarque n 1 : Certains animaux comme la chauve souris posent problème. Trois solutions : - le départ la chauve-souris de l'échantillon - on propose de la classer tout de suite, - on l'introduit une fois la séance terminée pour ne montrer que dans un second temps des cas compliqués.

16 Remarque n 2 : Le point fondamental de la séance est d'éviter de classer les animaux sur la base de ce qu'ils n'ont pas. L'expérience montre que spontanément, et même sans consigne particulière, les enfants ne classent pas sur la base de ce que les animaux n'ont pas. Les groupes privatifs sans valeur scientifique comme " invertébrés " ou " agnates " sont des " pollutions culturelles " qui posent un problème plus pour les adultes que pour les enfants.

17 Des ensembles aux arbres phylogénétiques Comme ce que l on observe dans la généalogie d une famille, si un caractère est présent dans un groupe d espèces, c est qu il a hérité ce caractère d un ancêtre commun. Ce sont ces caractères anciens que l on va noter sur le tronc. Les grosses branches correspondent à des caractères très répandus qui permettent de regrouper beaucoup d espèces les ramifications portent des caractères de plus en plus précis, les groupes sont de plus en plus restreints

18 Lecture de l arbre: quels sont les caractères de x, comment était l ancêtre commun de x et y, qui est le plus proche de x Commentaires: Plus un attribut est répandu, plus il est apparu tôt dans l histoire Plus les espèces sont proches sur l arbre, plus grande est leur parenté La diversité du vivant s explique par la séparation des lignées

20 FICHE 5

21 FICHE 6

22 FICHE 7

24 4. Placer une espèce nouvelle dans la classification

25 abeille belette blaireau carabe cerf cétoine Chat sauvage coucou daim écureuil épeire Fourmi geai sauterelle grillon Lièvre Loir mésange opilion Paon de jour Sylvain Pic épeiche renard sanglier

26 abeille Carabe Carpe koi coccinelle Enoplognathe Epeire Escargot Fourmi cloporte Limace Guêpe Hérisson Merle Mille pattes moineau Mouche moustique Mulot Musaraigne Pie Piéride du chou Piéride du navet Rouge-gorge Vers de terre

27 Classification simplifiée 6

29 Bibliographie: Comprendre et enseigner la classification du vivant (Lecointre, Edition Belin) Classification phylogénique du vivant (Lecointre & Le Guyader, Edition Belin) Classer les animaux au quotidien (B.Chanet, CRDP Bretagne) SoMod.htm * ** ***

rayons Squelette cartilagineux 4 membres Squelette interne

30 Chondrichthyen Mammifères Oiseaux Actinoptérygien Arthropodes Mollusques poils mamelles plumes Nageoires avec rayons Squelette cartilagineux 4 membres Squelette interne Squelette osseux Squelette externe Coquille visible ou cachée yeux bouche

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