PARTIE II : L HOMME DE FLORES Fiche sujet candidat (1/2)

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1 Fiche sujet candidat (1/2) Mise en situation et recherche à mener Relatée dans la revue Nature en octobre 2004, la découverte des restes fossilisés de spécimens du genre Homo en Indonésie sur l île de Flores fait actuellement l objet de controverses dans la communauté scientifique. Cet «Homme de Flores» a une taille d un mètre seulement et son volume cérébral n excède pas 380 cm 3. Selon les auteurs, il est considéré comme une espèce nouvelle (Homo floresiensis), ou comme un Homo sapiens atteint de microcéphalie (c'est-à-dire de volume cérébral inférieur à la normale), ou bien encore comme une forme d Homo erectus (représentant du genre Homo qui a vécu entre environ -1,8 millions d années et ans). On cherche à déterminer si l une des trois hypothèses est confortée par l étude des caractères crâniens de l Homme de Flores. Ressources Paramètres crâniens : angle facial, position du trou occipital et rapport hauteur/longueur du crâne chez deux espèces du genre Homo angles donnés à un degré près rapport hauteur/longueur donné à 5% près espèces paramètres Homo erectus Homo sapiens crâniens angle facial 75 à à 88 position du trou occipital rapport hauteur/longueur du crâne avancé avancé 0,46 à 0,54 0,59 à 0,64 Croquis de référence situant les paramètres crâniens sur un crâne - Moulages de crânes et/ou photographies numérisées de différentes vues (face, profil gauche, arrière, dessus, dessous) du crâne d un spécimen : de l Homme de Flores, d Homo erectus et d Homo sapiens Matériel envisageable : - LOGICIEL de traitement des images : MESURIM - matériel d'acquisition numérique Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes) Proposer une démarche d investigation permettant de valider ou d invalider, avec le matériel fourni, chacune des hypothèses. Vous préciserez les résultats attendus pour chaque hypothèse valide.

2 Fiche sujet candidat (2/2) Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole de mesures de l angle facial et du rapport hauteur sur longueur du crâne de l Homme de Flores afin de déterminer s il s agit d un Homo sapiens, d un Homo erectus ou d une espèce nouvelle. Appeler l examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide à chacune des étapes signalée dans le protocole. Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues pour les communiquer. Répondre sur la fiche-réponse candidat, appeler l'examinateur pour vérification de votre production. Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour déterminer laquelle des trois hypothèses est confortée, c'est-à-dire si l Homme de Flores est un Homo sapiens, un Homo erectus ou une espèce nouvelle. Répondre sur la fiche-réponse candidat.

3 Fiche-protocole candidat (1/2) Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Matériel : - Logiciel Mesurim de dessin et de réalisation de mesures sur des images - Fiche technique Mesurim - Fichier numérique "Flores.jpg" : image numérisée de différentes vues (face, profil gauche, arrière, dessus, dessous) du crâne d un spécimen de l Homme de Flores. L'image est enregistrée dans le dossier :... - Documentation technique : principe de la mesure de paramètres crâniens Protocole : À l'aide du logiciel Mesurim : - Placer sur l image "Flores.jpg", les points nécessaires pour les mesures d angle facial, de la hauteur et de la longueur du crâne. - Tracer les segments de droite utiles pour les mesures. Appeler l examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide - Créer une échelle afin de définir l échelle de la photographie. - Mesurer l'angle facial, la hauteur et la longueur du crâne. Appeler l examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide

4 Fiche-protocole candidat (2/2) Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Documentation technique : principe de la mesure de paramètres crâniens Localisation des points de référence Mesures Elles s'effectuent conventionnellement sur le profil gauche L angle facial est l angle entre la droite OP et la droite MN Bregma (B) : point de rencontre entre la suture fronto-pariétale et la suture sagittale Porion (P) : point situé sur le bord externe et le plus supérieur du trou auditif Point sous-orbitaire (O) : point le plus bas situé sur le bord de la cavité orbitaire Prosthion (M) : point situé sur le bord alvéolaire entre les deux incisives centrales Nasion (N) : point de rencontre des sutures des os nasaux et frontaux. Opisthocranion (Q) : point supérieur le plus proéminent de l occiput. La hauteur du crâne est le segment BP La longueur du crâne est le segment NQ

5 Fiche barème d évaluation curseur Niveau A = niveau B auquel on ajoute : - le crâne anonyme sera identifié comme appartenant à une des deux espèces (Homo erectus ou Homo sapiens) ayant des valeurs d angle facial et de rapport hauteur/longueur du crâne correspondantes. - Dans le cas contraire, on retiendra l hypothèse d une nouvelle espèce - Pour la prise de décision, il faut prendre en compte l'incertitude des mesures Niveau B = niveau C auquel on ajoute : - proposition de comparer les mesures avec celles d'homo sapiens et Homo erectus. Niveau C : - proposition de mesure de l angle facial et du rapport hauteur/longueur du crâne de l Homme de Flores. - Pas de proposition de faire des mesures crâniennes, ou utilisation de la position du trou occipital seule Gestion de l outil : Utilisation correcte de Mesurim : - en tant qu outil de dessin (tracé des points et des segments de droite) - en tant qu outil de mesure (mesure de distance et mesures d angles) Aide mineure : - remarques orales ou conseils - le rangement du poste de travail est comptabilisé comme une aide mineure Aide majeure : - fiche procédure détaillée - l'examinateur réalise le geste à la place du candidat pour le placement des points de référence, ou le tracé des segments, ou l utilisation de l outil de mesure Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème Stratégie opérationnelle : Le candidat propose une stratégie de résolution rigoureuse, réalisable au laboratoire en accord avec le problème. Le candidat précise ce qu il s attend à obtenir. Stratégie presque opérationnelle : Le candidat propose une stratégie de résolution suffisamment rigoureuse qui répond au problème posé mais ne précise pas ce qu il s attend à obtenir. Stratégie peu opérationnelle : Le candidat propose une stratégie de résolution réalisable au laboratoire mais insuffisamment rigoureuse ou incomplète pour répondre au problème posé Stratégie non opérationnelle ou absente. Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Obtention de résultats exploitables : Le positionnement des points et la définition de l échelle de l image permettent la mesure correcte des longueurs BP et NQ ainsi que de l inclinaison de la face. Aide mineure : remarques orales ou conseils Aide majeure : l examinateur oriente le candidat vers le document-secours Le candidat met en œuvre le protocole de manière satisfaisante, seul ou avec une aide mineure (maitrise le matériel, respecte les consignes et gère correctement son poste de travail). Il obtient des résultats exploitables. Le candidat met en œuvre le protocole de manière satisfaisante mais avec des aides mineures répétées. Il obtient des résultats exploitables. Le candidat met en œuvre le protocole de manière correcte mais avec une aide majeure. Il obtient des résultats exploitables. Le candidat met en œuvre le protocole de manière approximative ou incomplète malgré toutes les aides apportées. Il n obtient pas de résultats exploitables. Un document de secours est indispensable. A B C D A B C D

6 Présenter les résultats pour les communiquer. Respect des règles inhérentes au mode de communication choisi : Dessin, image numérique, schéma, tableau, diagramme Exactitude et exhaustivité des éléments de commentaire associés : - Toute formulation qui explicite les caractéristiques du crâne de l Homme de Flores utiles pour la situation étudiée : hauteur du crâne, longueur du crâne, rapport hauteur/longueur et angle facial Le candidat présente un résultat compréhensible, complet et exact, qui respecte les règles de communication. Le candidat présente un résultat compréhensible, complet et exact, mais qui ne respecte pas les règles de communication. Le candidat présente un résultat peu compréhensible et/ou incomplet et/ou inexact. Le candidat présente un résultat incompréhensible. A B C D Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Niveau A = niveau B auquel on ajoute : - les deux mesures sont comparées aux valeurs de référence (documentressource) afin de retenir l hypothèse la plus cohérente par rapport aux mesures effectuées pouvant tenir compte des incertitudes. Niveau B = niveau C auquel on ajoute : - les deux mesures (angle facial et rapport hauteur/longueur du crâne) sont prises en compte mais le candidat ne retient pas l hypothèse la plus cohérente par rapport aux mesures effectuées. Niveau C : - une seule des mesures (angle facial ou rapport hauteur/longueur du crâne) est prise en compte, ou les deux mesures sont prises en compte mais sans les comparer à celle d'homo sapiens et Homo erectus Non cohérent. Le candidat utilise de manière satisfaisante (pertinente, complète, exacte et critique) les informations tirées des résultats obtenus pour apporter une réponse au problème posé. Le candidat exploite de façon satisfaisante les résultats mais ne répond pas au problème posé. Le candidat exploite les résultats de façon non satisfaisante qu'il y ait ou non référence au problème posé. Le candidat n'exploite pas les résultats de façon satisfaisante et ne répond pas au problème posé. A B C D

7 Fiche laboratoire et évaluateur Prescriptions Autorisations Blouse Gants Lunettes Calculatrice Papier brouillon Non Non Non Oui Fourni Matériel par poste : Données complémentaires pour l étape 2 : logiciel Mesurim et sa fiche technique à télécharger sur le site: fichier numérique ʺfloresʺ fourni dans le dossier du sujet ; prévoir un emplacement à indiquer au candidat sur la fiche protocole Aide majeure : si le candidat ne réussit pas les mesures : donner la fiche-procédure détaillée s il n obtient pas de résultats exploitables du fait d une mauvaise manipulation, lui donner le document de secours. Attention : le document fourni donne un exemple de mesures. Différents facteurs (dont l imprécision de la définition de l échelle) font qu une certaine variabilité des mesures est à prévoir de la part des candidats. Accepter tout résultat (et, pour l étape 4, l exploitation qui lui correspondent) à condition que le protocole de mesure ait été rigoureusement mené. A la fin de l étape 2, l évaluateur doit s assurer que le candidat possède l ensemble des informations nécessaires pour les étapes suivantes.

8 Fiche procédure détaillée Aide majeure 1. Charger avec Mesurim l image Flores.jpg 2. Placer sur le crâne (situé sur l image en haut et à droite, représentant le profil gauche) les points M, N, O, B, P et Q. 3. Créer l échelle de la photographie en la définissant à l aide du trait d échelle présent sur la photographie 4. Mesurer la longueur du segment BP à l aide de l outil trait 5. Mesurer la longueur du segment NQ à l aide de l outil trait 6. A l aide de la fonctionnalité «Outil de mesure/angle», tracer les vecteurs OP et MN afin de mesurer l angle facial. 7. Noter les trois valeurs obtenues.

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