SVT : fiche professeur/e (séance 2)

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1 SVT : fiche professeur/e (séance 2) Faire le lien avec la séance 1 (quizz, brainstorming, ) car la vision n est pas étudiée au même moment de l année. Rappels instructions officielles en SVT : Connaissances La rétine est une structure complexe qui comprend les récepteurs sensoriels de la vision appelés photorécepteurs. Celle de l Homme contient les cônes permettant la vision des couleurs (3 types de cônes respectivement sensibles au bleu, au vert et au rouge) et les bâtonnets sensibles à l intensité lumineuse. Des anomalies des pigments rétiniens se traduisent par des perturbations de la vision des couleurs. Objectifs et mots-clés. Tout en évoquant rapidement la complexité de la rétine et de ses fonctions, il s agit de centrer l attention sur les cellules photoréceptrices. Leur étude permet aussi bien d évoquer des troubles de la vision colorée que de réaliser une première approche de la place de l Homme dans l évolution. [Limites. La physiologie de la rétine n est pas abordée. On signale simplement l élaboration globale d un message acheminé par le nerf optique.] Convergences. Physique : lumière, couleur. Pistes. Le daltonisme ; la vision des couleurs chez les vertébrés. Capacités et attitudes Extraire et exploiter des informations (maquette, logiciel et/ou recherche documentaire et/ou observations microscopiques) pour : comprendre l organisation de la rétine ; déterminer le rôle des photorécepteurs. Ressources : Lame mince de coupe de rétine + microscope. Documents : Document 1 : - Doc 1a : Graphique de l acuité visuelle en fonction de l excentricité de l œil et graphique de la densité des photorécepteurs en fonction de l excentricité de l œil. - Doc 1b : Document montrant la complémentarité des photorécepteurs selon l éclairement. Document 2 : transmittance du cristallin en fonction de l âge et des longueurs d onde Document 3 : organisation de la rétine et risque lié à la lumière blanche En remplacement de lame mince de coupe de rétine + microscope, il est possible d utiliser la vidéo suivante : ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 1

2 Recherche 1 à mener : I Rôle des photorécepteurs : Consigne : Tâche complexe. A partir de l exploitation des différentes ressources (documents et vidéo), expliquez comment les caractéristiques de la rétine permettent la vision. Un tableau comparatif est attendu dans la résolution de la problématique. Elèves en difficultés : Aide à la résolution : 1/ aide à la compréhension de la consigne : tu dois faire comprendre à n importe quel lecteur comment la rétine nous permet de voir des images en couleurs. 2/ aide à la démarche : commence par décrire la rétine, trouve les fonctions de chacun de ses constituants, repère les différentes zones de la rétine. 3/ aide majeure : on peut donner une photo légendée de la rétine associée aux fonctions et demander aux élèves de s appuyer sur la lecture de ce document pour rédiger un texte explicatif. Réponses attendues : caractéristiques photorécepteurs Cônes Bâtonnets Principalement au niveau de la fovéa Aucun au niveau de la fovéa (centre de la rétine) Nombreux de part et d autre de la Localisation dans la Le nombre diminue rapidement en fovéa puis leur nombre diminue rétine s éloignant de la fovéa (rétine périphérique) Aucun au niveau du nerf optique Aucun au niveau du nerf optique Pigment Opsine verte ou rouge ou bleue Rhodopsine sensibilité Rôle dans la vision Aux couleurs Cônes bleus, verts et rouges - Vision diurne (de jour) = vision en fort éclairement - Vision des couleurs - Vision centrale A la lumière faible - Vision crépusculaire = en faible éclairement - Vision périphérique BILAN (voir objectifs de connaissances dans le tableau) : La rétine est une structure complexe qui comprend les récepteurs sensoriels de la vision appelés photorécepteurs. La rétine de l Homme contient les cônes permettant la vision des couleurs (3 types de cônes respectivement sensibles au bleu, au vert et au rouge) et les bâtonnets sensibles en faible intensité lumineuse. ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 2

3 Une zone de la rétine est dépourvue de photorécepteurs : c est la tache aveugle. La vision centrale se fait grâce aux cônes alors que la vision périphérique se fait par les bâtonnets. Des anomalies des pigments rétiniens se traduisent par des perturbations de la vision des couleurs (ex : daltonisme). Le message nerveux issu de l œil est acheminé au cerveau par le nerf optique. Recherche 2 à mener : II- Risques associés à la lumière bleue : a/ Sachant que le cristallin des enfants jusqu à l âge de 8-10 ans n absorbe pas les rayonnements de courtes longueurs d onde, préciser quelle couleur peut être à l origine des lésions. Réponse attendue : longueur d onde dans le bleu. b/ Le procédé de fabrication le plus utilisé, car le plus simple et le moins cher, consiste à associer une diode bleue à un phosphore jaune. «Or, ces diodes émettent une plus forte proportion de lumière bleue que la lumière naturelle, pouvant conduire à une réaction chimique nocive pour la rétine». Indiquer quelles sont les utilisations des diodes bleues dans la vie courante. Réponse attendue : écran TV, éclairages, nombreuses utilisations c/ Ce phénomène nocif, le blue light hazard, peut entraîner un vieillissement prématuré de l œil, favorisant la dégénérescence maculaire (DMLA) ou pouvant l aggraver. Cela suite à une exposition de niveau faible et répétée à cette lumière bleue, ou lors d une exposition ponctuelle et intense. Rechercher quels métiers peuvent être exposés à ce danger. Rechercher quel(s) métier(s) peut (peuvent) être en rapport avec les traitements de ce type de lésions sur la rétine. Réponses attendues : 1 er lien métier : électriciens, éclairagistes, gens du spectacle, chirurgiens, etc. 2 ème lien métier : ophtalmologiste ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 3

4 Document 1 : RESSOURCES : Source : manuel scolaire Bordas SVT 1 ère S, Ed. 2015, page 308 ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 4

5 Pour une longueur d onde de 450 nm, la transmittance est d environ de 75% pour un enfant de 8 ans, alors qu elle n est plus que de 46 % à l âge de 25 ans. Donc chez l enfant, le cristallin laisse passer les lumières de couleur correspondant à des longueurs d ondes courtes contrairement aux adultes (le cristallin est plus transparent chez l enfant par rapport à l adulte. ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 5

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7 SVT : fiche élève (séance 2) Recherche 1 à mener : Tâche complexe : A partir de l exploitation des différentes ressources (documents et vidéo), indiquez quelles sont les caractéristiques de la rétine et expliquez ensuite comment ces caractéristiques permettent la vision. Un tableau comparatif est attendu dans la résolution de la problématique. caractéristiques photorécepteurs Cônes Bâtonnets Localisation dans la rétine Pigment Sensibilité Rôle dans la vision Recherche 2 à mener : a/ Sachant que le cristallin des enfants jusqu à l âge de 8-10 ans n absorbe pas les rayonnements de courtes longueurs d onde, préciser quelle couleur peut être à l origine des lésions. b/ Le procédé de fabrication le plus utilisé, car le plus simple et le moins cher, consiste à associer une diode bleue à un phosphore jaune. «Or, ces diodes émettent une plus forte proportion de lumière bleue que la lumière naturelle, pouvant conduire à une réaction chimique nocive pour la rétine». Indiquer quelles sont les utilisations des diodes bleues dans la vie courante. ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 7

8 c/ Ce phénomène nocif, le blue light hazard, peut entraîner un vieillissement prématuré de l œil, favorisant la dégénérescence maculaire (DMLA) ou pouvant l aggraver. Cela suite à une exposition de niveau faible et répétée à cette lumière bleue, ou lors d une exposition ponctuelle et intense. Rechercher quels métiers peuvent être exposés à ce danger. Rechercher quel(s) métier(s) peut (peuvent) être en rapport avec les traitements de ce type de lésions sur la rétine. ONISEP/Pro2science/La lumière, de l écran à l oeil 8