Réalisation de travaux pratiques en ateliers tournants, en classe de cinquième, incluant un dispositif EXAO

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1 Réalisation de travaux pratiques en ateliers tournants, en classe de cinquième, incluant un dispositif EXAO Objectifs cognitifs : Comme l être humain, tous les êtres vivants respirent. Chez tous les êtres vivants, les échanges gazeux se traduisent par : - une absorption de dioxygène un rejet de dioxyde de carbone Objectifs méthodologiques communs aux différentes activités : Utiliser la démarche expérimentale Utiliser des technologies nouvelles (l EXAO) Mise en œuvre: En classe entière les acquis concernant la respiration chez l être humain sont vérifiés : l être humain consomme du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone. Problème posé : en est-il de même pour tous les êtres vivants? Les élèves sont alors répartis en 5 groupes. Chaque atelier dure 15 minutes. Une synthèse de 5 à 10 minutes est réalisée en commun. Un nouveau problème est posé : quels organes permettent ces échanges gazeux dans les différents milieux de vie? Atelier 1 : enregistrement de la consommation d oxygène par des asticots grâce à l EXAO Atelier 2 : mise en évidence des échanges gazeux chez un poisson (réactif coloré et courbe enregistrée) Atelier 3 : mise en évidence des échanges gazeux chez un végétal (champignons) à l aide d un oxymètre et d un réactif coloré. Atelier 4 : les échanges gazeux chez différents animaux à partir d une vidéo (respiration et occupation des milieux), construction de courbes Atelier 5 : concevoir un protocole expérimental Matériel nécessaire : un poste EXAO, un oxymètre, plusieurs tubes de Roux (3 ou 4), tubes à essais (2), la vidéo : respiration et occupation des milieux (Jeulin), des réactifs colorés (eau de chaux, rouge de crésol, bleu de méthylène), des êtres vivants (souris, poissons, champignons, carottes)

2 Atelier 1 : mise en évidence d échanges gazeux chez les asticots. Objectifs : - utiliser la démarche expérimentale - savoir lire une courbe - nature des échanges gazeux I. Observation : les asticots respirent. II. Quelle hypothèse pouvez-vous faire sur leurs échanges gazeux?. III. Expérience : On place des asticots dans une enceinte hermétique dont le couvercle est traversé par une sonde électronique qui permet de mesurer la quantité de dioxygène de l enceinte. La sonde est reliée à un dispositif EXAO Observez le schéma du montage, complétez les légendes. 2. Enregistrez la courbe pendant 5min puis imprimez-la. IV. Résultats : 1. Donnez un titre à la courbe obtenue.. 2. Indiquez le taux de dioxygène dans l enceinte au début de l expérience : 3. Quel est ce taux au bout de 2min 30? de 5min?. 4. Que montre la courbe enregistrée?. 5. Observez l enregistrement obtenu avec l expérience témoin : que montre-t-il?. V. Conclusion : Quelle conclusion, concernant les échanges gazeux, tirez-vous de cette expérience?

3 Atelier 2 : mise en évidence des échanges gazeux chez un poisson Objectifs : - manipuler et utiliser un réactif coloré - utiliser la démarche expérimentale - raisonner I. Utilisation d un réactif coloré : le rouge de crésol Le rouge de crésol est rouge orangé dans l eau pauvre en CO 2. Il devient jaune quand l eau est riche en CO 2. A. Dispositif expérimental rouge de crésol prélèvements d eau poisson ayant séjourné 30minutes dans l'eau rouge de crésol B. résultats : Quelle couleur observez-vous dans le tube 1?.. 2. Qu en déduisez-vous?. 1. Quelle couleur observez-vous dans le tube 2?.. 2. Qu en déduisez-vous? 3. En comparant les résultats 1 et 2, comment expliquez-vous la différence?. II. Utilisation d enregistrements obtenus avec un dispositif EXAO schéma du dispositif Graphique obtenu : Vous avez obtenu le graphique ci-contre : 1. Indiquez, sur votre graphique, ce que représente chacun des axes. 2. Donnez un titre à votre graphique. 3. Quelle est la quantité d oxygène dissoute dans l eau au début de l expérience?... à la fin de l expérience? 4. Que montre la courbe enregistrée?.. 5. Quelle conclusion peut-on en tirer?... III. Conclusion : Au cours de sa respiration, le poisson consomme dissous dans.. et rejette du...

4 Atelier 3 : mise en évidence des échanges gazeux chez un végétal Objectifs : - comprendre un dispositif expérimental - utiliser la démarche expérimentale I. Observez le montage expérimental présenté : 1. Complétez soigneusement les schémas ci-dessous A B 2. Rappelez quel est le rôle de l eau de chaux. 3. Comment appelle-t-on le tube A? Quel est son rôle? 4. Comparez les résultats obtenus dans les tubes A et B. 5. Quelle conclusion pouvez-vous en tirer? II. Utilisation des résultats enregistrés avec un oxymètre. 1. Dispositif : sonde oxymétrique cadran de l oxymètre 2. Résultats : a. quelle est la quantité de dioxygène contenu dans l air au début?. b. quelle est la quantité de dioxygène contenu dans l air au bout de 5 minutes? c. que constatez-vous? 3. Conclusion :..... III. Conclusion générale : Utilisez les conclusions du I. et du II. pour expliquer les échanges gazeux respiratoires chez les champignons.

5 Atelier 4 : les échanges gazeux respiratoires chez différents animaux à partir d une vidéo. Objectifs : - comprendre un document vidéo - construction de courbes 1. Complétez les 3 tableaux à partir des données du film. Temps Dioxygène Dioxyde de carbone ➊ : lapin Temps Dioxygène Dioxyde de carbone ➋ : criquet Temps Dioxygène Dioxyde de carbone ➌ poisson 2. A partir des résultats obtenus chez le lapin, réalisez le graphique suivant (1) : - quantité de dioxyde de carbone en fonction du temps. 3. A partir des résultats obtenus chez le criquet, réalisez : - sur le graphique 2, la courbe représentant la quantité de dioxygène en fonction du temps. - sur le graphique 3, la courbe représentant la quantité de dioxyde de carbone en fonction du temps. 4. Que montrent les 3 courbes? 5. Quelle conclusion pouvez-vous en tirer? graphe 1 graphe 2 graphe 3

6 Atelier 5 : concevoir un protocole expérimental Objectif : - utiliser la démarche expérimentale : trouver les expériences qui testent une hypothèse - réaliser une manipulation simple - schématiser Vous désirez tester l hypothèse suivante : au cours de leur respiration les carottes rejettent du dioxyde de carbone. Vous disposez du matériel suivant (attention tout le matériel présenté ne doit pas obligatoirement être utilisé! ) : - Carottes - Rouge de Crésol - Eau de chaux - Bleu de méthylène - Eau iodée - Tubes de Roux et tubes à essais 1. Sélectionnez le matériel que vous allez utiliser et justifiez votre choix. 2. Réalisez un schéma du montage que vous allez faire. 3. Quel résultat en attendez-vous?