Matériel : Pour chaque groupe : stéthoscope, encyclopédie du corps humain ; pour l enseignant : un chronomètre.

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Maxence Barrette
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1 6-8 ans Contenu scientifique : Biologie Concepts cibles : Fonctions du corps humain, relation entre le travail du cœur et la respiration Matériel : Pour chaque groupe : stéthoscope, encyclopédie du corps humain ; pour l enseignant : un chronomètre. Groupe d âge visé : 7 ans Durée de l activité : 2 x 45 minutes (90 minutes) Résumé : Les élèves sont invités à exprimer leurs préjugés à propos des fonctions du corps humain, plus particulièrement de la respiration. Ils développent ces idées en découvrant que les battements du cœur et la fréquence de la respiration augmentent avec l effort physique. La question de recherche est ensuite posée : Comment peut-on augmenter la fréquence cardiaque? Les enfants élaborent la procédure de mesure. Objectif : Évolution des préjugés à propos des fonctions du corps humain. Développement des compétences en matière de mesure et de création de graphiques simples comme outils scientifiques, et utilisation des expériences antérieures pour une meilleure compréhension des phénomènes observés. L exercice c est la santé Auteurs: Kristína Žoldošová, Iveta Matejovičová, Trnavska Univerzita v Trnave, Slovakia The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.

2 1. Réflexion (Formulation d hypothèses) L enseignant demande aux enfants : Comment peut-on savoir si un homme est vivant? Les élèves discutent du mouvement respiratoire, etc. Ensuite, les élèves ferment les yeux, approchent une main du nez d un camarade et observent ce qui se passe. Que sens-tu sur ta main? Est-ce que l air ne fait que sortir, ou rentre-til aussi? Est-ce que quelque chose bouge dans ton corps lorsque 2. Recherche (Mettre au point et mener des expériences et observations) L enseignant demande aux élèves de proposer une procédure pour étudier la relation entre la respiration et les activités physiques, puis avec le travail du cœur. Des groupes de 4-5 élèves sont formés, selon leurs préférences. L enseignant peut distribuer des stéthoscopes (pour mieux entendre les battements), les élèves écoutent alors leur propre cœur, en essayant de comparer leurs rythmes. Battent-ils à la même fréquence? Est-il possible de faire battre le cœur plus vite? L objectif de ces questions est de mettre en lumière les idées des élèves à propos du cœur. Les enfants proposent une ou plusieurs procédures pour y répondre, grâce à des discussions au sein des groupes. Une fois les procédures établies, l enseignant demande aux élèves de rédiger leurs propositions et de préparer une présentation pour l ensemble de la classe. Pendant qu un groupe présente ses propositions, les autres essayent de critiquer afin de rendre les propositions plus précises. L enseignant encourage la discussion en demandant au groupe qui présente de spécifier exactement 3. Évaluation (Évaluation des preuves) L enseignant incite les élèves à appliquer les données précédemment obtenues dans le tableau de l exercice 2. L objectif est de créer un graphique simple qui présente le nombre de battements de cœur assis, puis après un exercice intensif. Le graphique est créé en coloriant les cases (autant de cases que les nombres de l exercice 1), d abord pour chaque membre du groupe en position assise (en vert), puis pour chaque membre après l exercice (en rouge). L enseignant aide en demandant : Quelle est la ligne la plus longue et qu est-ce que cela signifie? Quelle est la ligne la plus courte et qu est-ce que cela signifie? Le but de l exercice est de comprendre que la ligne la plus longue correspond à la fréquence la plus élevée. Les élèves comparent leurs résultats. L enseignant demande ensuite : Pourquoi la fréquence cardiaque augmente après des accroupissements tu respires? Les questions sont orientées de manière à ce que les enfants observent leur propre corps pendant la respiration. Le but est d étudier comment nous respirons et la relation entre la fréquence de la respiration et les activités physiques. L enseignant se contente de dire que nous respirons de l air, qui passe dans le sang et que le cœur fonctionne comme une pompe pour faire circuler le sang dans tout le corps. Enfin, les élèves peuvent écouter les battements du cœur et essayer de sentir le pouls (symbole des battements). leur manière de réaliser la mesure. L enseignant étant un modèle de chercheur pour les élèves ceux-ci l imitent progressivement. L enseignant peut poursuivre de deux façons : soit il modifie les propositions des élèves, soit il propose la sienne. Les élèves peuvent commencer par le premier exercice des fiches. Ils comptent le nombre de battements de cœur (lorsqu ils sont assis) au cours d un laps de temps donné (par ex., 10 secondes). L enseignant chronomètre. Chaque enfant écrit le nombre de battements (ou autant de croix que de battements). Les élèves comparent ensuite leurs résultats et décident qui a le rythme cardiaque le plus rapide et qui a le plus lent. L étape suivante consiste à compter et à noter le nombre de battements après une activité physique modéré (ils s accroupissent dix fois, en attendant 5 secondes entre chaque fois). Pour le dernier exercice, ils s accroupissent dix fois de suite, rapidement et sans pause et comptent le nombre de battements de cœur. Les résultats sont reportés dans la troisième colonne. L enseignant invite les élèves à expliquer ce qu ils ont trouvé. Chaque groupe présente ses résultats et l enseignant les aide à mettre en évidence les différences de fréquence cardiaque entre l état assis et après un exercice physique intensif. rapides, qu en penses-tu? Pourquoi la différence n est pas si grande après des accroupissements lents? Le but est de faire correspondre les idées des enfants avec le phénomène étudié et d utiliser les preuves obtenues pour en tirer une conclusion. Les élèves doivent penser que l enseignant est intéressé par leurs idées et explications, ils doivent avoir le sentiment d avoir découvert quelque chose de nouveau. L enseignant généralise ensuite les résultats et met en lumière le fait que l air est nécessaire à la vie et que le besoin d air augmente avec l activité physique (respiration plus rapide). Par conséquent, une plus grande quantité d air est transportée dans tout le corps, ce qui entraîne une augmentation de la fréquence cardiaque. À la fin de l activité, les enfants cherchent des informations sur le cœur et son activité dans l encyclopédie. La consigne doit être précise : chercher la taille du cœur, sa forme, son emplacement dans le corps, afin d apprendre pour apprendre à utiliser l encyclopédie. Les enfants font l exercice 3 des fiches et présentent leurs résultats cela les aide à mettre au point un discours cohérent.

3 Fiches Exercice 1 : Écris les noms des membres de ton groupe dans la première colonne. Dessine autant de croix (ou indique simplement le nombre) que de battements de cœur que tu as entendus en position assise (pendant 10 secondes) dans la deuxième colonne. Accroupistoi 10 fois (avec une pause de 5 secondes entre chaque). Compte le nombre de battements de cœur et écris-le dans la troisième colonne. Accroupis-toi 10 fois rapidement et inscris le nombre de battements de cœur que tu as compté dans la quatrième colonne. Assis 10 accroupissements lents 10 accroupissements rapides

4 Exercice 2 : Colorie autant de cases que de battements de cœur entendus. Compare la quantité de battements quand tu es assis et après l exercice rapide. Trouve quelle est la ligne la plus longue (le plus de cases coloriées) et ce que cela veut dire. Trouve quelle est la ligne la plus courte et ce que cela veut dire

5 Exercice 3 : Cherche la taille, la forme et l emplacement du cœur dans une encyclopédie. Dessine un cœur sur le schéma ci-dessous :

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