La digestion. Problème à résoudre. But. Approche scientifique. Diversité du vivant

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1 La digestion Problème à résoudre Où vont les aliments que je mange? Que deviennent les aliments que je mange? But Amener les élèves à comprendre que lorsque nous mangeons, les aliments subissent des transformations capables de produire des substances suffisamment petites (nutriments) pour pouvoir, par la suite, traverser la paroi de l intestin grêle et arriver dans notre sang dans le but d être redistribuées dans tout notre corps. La difficulté majeure est de concevoir que la transformation des aliments fait intervenir d une part, des actions mécaniques et, d autre part des actions chimiques. De plus, les élèves intègrent que lorsque la digestion commence, elle va provoquer une réaction en chaîne déclenchée par plusieurs organes (estomac, foie, intestins grêle et gros intestin) dont chacun possède un rôle bien défini. Approche scientifique QUOI? Comprendre ce qui se passe dans notre corps lorsque nous mangeons. Comment se passe la digestion? Identifier les organes et leur rôle lors de la digestion. COMMENT POUVER CE QUE L ON DIT? S interroger sur un fait :Où vont les aliments lorsque je mange? Affiner ou modifier ses conceptions à propos de la problématique en les confrontant aux données recueillies par observation (film, documents, images) et à travers une expérimentation (coca, café, simulation du péristaltisme). COMMENT? POUR QUELLES RAISONS? Relier les observations aux différentes expérimentations et aux documents mis à disposition. Rechercher les relations entre les différents organes, expliquer les interactions entre eux (observations des liens de cause à effet). Comprendre le métabolisme de notre corps (la digestion) et ses effets sur notre santé.

2 Plan d étude romand - PER Apprentissages MSN MSN 27 : Identifier les différentes parties de son corps, en décrire le fonctionnement et en tirer des conséquences pour sa santé En expérimentant certains fonctionnements du corps En représentant et en médélisant le corps à l aide de schémas Composante des objectifs Comparaison de diverses représentations du corps humain pour y localiser les organes du système digestif étudiés Formulation de quelques questions et hypothèses au sujet de la problématique : Où vont les aliments que nous mangeons? Que deviennent-ils? Développement de stratégies d'exploration et/ou d'expérimentation, par : l'imagination d'une piste de recherche, d'un dispositif d'exploration, qui permet de répondre à la problématique, à une question de recherche l'anticipation des résultats (expérience avec le coca et le café) la mise en évidence de quelques facteurs (variables) qui peuvent intervenir dans l'explication d'un phénomène observé ou expérimenté la détermination des facteurs à observer, impliquant de déterminer des invariants (expérience avec le coca normal, zéro, light et coca avec ou sans gaz) la mise en œuvre d'un dispositif expérimental ou d'exploration (démontage d'un objet technique) qui a été imaginé ou proposé Utilisation d un vocabulaire spécifique (nom des organes, mouvement péristaltique, suc gastrique, etc.) Identifier les principales sources d énergies et leur transformation dans le corps MSN 25 : Représenter des phénomènes naturels, techniques, sociaux ou des en imaginant et en utilisant des représentations visuelles (vidéo, schémas, ) en identifiant des invariants d'une situation (réduire les aliments sous une forme absorbable par le corps construction cellulaire + énergie pour le corps) en triant et organisant des données (recherche dans les documents) en communiquant ses résultats et ses interprétations (expériences de Spallanzani tirées du livre de l élève p. 21 «Les savoirs de l école : Sciences et Technologies» et expérience avec le café modélisation) en explorant des situations aléatoires et en se confrontant au concept de probable (expériences avec le coca modélisation) en se posant des questions et en définissant un cadre d'étude en mobilisant, selon la situation, la mesure et/ou des outils mathématiques (Fiche intitulée : Taille des organes du système digestif et temps de séjour des aliments) En lien avec FG 21

3 Décoder la mise en scène de divers types de message En lien avec FG 23 Planifier, réaliser et évaluer un projet personnel dans le cadre scolaire, notamment en réunissant les ressources nécessaires pour la réalisation du projet (inventaire de différentes sources d'informations images, schéma, film et sélection des documents utiles à l'élaboration du projet), en mettant en évidence son enrichissement personnel et en prenant en compte l'avis des autres. En lien avec FG 24 Assumer sa part de responsabilité dans la réalisation de projets collectifs en collaborant activement et en prenant en compte les compétences de chacun, en remettant en question les fins et les moyens pour les réajuster et les modifier, en partageant les expériences réalisées et leurs résultats, en repérant les facteurs facilitant et entravant la collaboration, en développant une qualité d'écoute et de dialogue et en la mettant en pratique. Capacités transversales dominantes développées Collaboration action dans le groupe o Élaborer ses opinions et ses choix ; o Articuler et communiquer son point de vue ; o Reconnaître l importance de la conjugaison des forces de chacun ; o Adapter son comportement o Participer à l élaboration d une décision commune et à son choix Communication analyse des ressources, exploitation de ressources variées et comprendre l apport de chacune, sélectionner les ressources pertinentes, dégager les liens entre ses acquis, ses découvertes et les découvertes de ses camrades Stratégies d apprentissage gestion d une tâche, l acquisition d une méthode de travail, développement d une méthode heuristique (émettre des hypothèses) Pensée créatrice concrétisation de l inventivité Démarche réflexive élaboration d une opinion personnelle, remise en question et décentration de soi Déroulement des activités

4 Séance 1 : Où va le biscuit? (50 min) Déroulement de la séance En 4 parties : Tout d abord, les élèves reçoivent une première fiche 1 «Où vont les aliments que je mange?» qui permet à l enseignante de récolter les conceptions initiales des élèves. Puis, demander aux élèves de confronter leur représentation par petits groupes. Par la suite, les élèves se mettent d accord leurs pour ne former plus qu un travail de représentations. Finalement, l enseignante effectue un bilan collectif de la séance avec les élèves. Progression des apprentissages Construction de sa représentation du système digestif par : la schématisation de l intérieur du corps humain (le système digestif) mise en commun des connaissances des élèves Tâche 1 : Où vont les aliments que je mange? (15 min) Matériel : aliments solides (biscuit) et silhouette recto-verso et papiers brouillons Les élèves reçoivent une silhouette vide ainsi qu un biscuit. Ils doivent, tout en mangeant, dessiner le trajet des aliments à partir de leurs connaissances initiales, nommer les endroits par où passent ces aliments et expliquer, par la suite, à l aide d un texte, ce que deviennent les aliments dans notre corps. Tâches 2-3: Confrontation des représentations (10-15 min) Matériel : silhouette A3, papier, marqueurs (gros stylos) : Faire des groupes de 3-4 élèves. Donner un rôle à chaque membre du groupe (scripteur, régulateur, dessinateur, correcteur d orthographe), deux porte-paroles seront désignés à la fin. N.B : faire un tournus des rôles pour que tous les élèves soient actifs. 1 ère phase : les élèves confrontent leur représentation (différences et ressemblances) 2 ème phase : Regrouper les productions initiales pour en former qu une seule en A3. dessin collectif 3 ème phase : Ecrire les questions sur un brouillon. Un ou deux élèves viennent au TN présenter le travail de leur groupe Confrontation des représentations des groupes Tâche 4: Bilan collectif de la séance (15 min) : Observer les affiches de chaque groupe, établir des ressemblances et des différences

5 Séance 2 : Le tube digestif (25 min) Déroulement Tâche 1 : D après les questions énoncées par les élèves au cours de la première séance (cf : tâche 3), en choisir un certain nombre, regrouper celles qui se ressemblent et proposer aux élèves d y répondre au fur et à mesure de l avancée du thème. Finalité Construire des notions scientifiques et des connaissances conceptuelles sur le tube digestif MITIC : Utiliser de façon autonome et pertinente des appareils audiovisuels (faire taper les questions à l ordinateur par les groupes d élèves / visionner «Brain Pop» sur le système digestif / Daily motion «le trajet des aliments») Séance 2a : La bouche (45 min) Tâche 2 : Première étape : la bouche Pour travailler de façon plus détaillée le tube digestif, une première partie est consacrée aux exercices concernant la bouche (fiche 2 : première étape de la digestion : La bouche). Progression des apprentissages Comprendre ce qui se passe dans notre bouche à l aide d expérience et de la palpation de son propre corps. Prendre conscience que le tube digestif est composé de plusieurs parties (organes) dans lesquelles les aliments vont subir des transformations. Matériel : du pain, des miroirs, fiches séance 3 1 ère phase individuelle observation 2 ème phase à deux échange sur les constats en lien avec les réponses écrites sur la feuille 3 ème phase collective a) Distribuer 1 miroir par élève. Ils observent l intérieur de leur bouche et le fond de leur gorge. Ensuite, ils dessinent ce qu ils voient : langue, dent, palais, luette b) Les élèves mangent un morceau de pain et doivent être attentif à ce qui se passe dans leur bouche et au niveau de la gorge. Ils palpent leur cou au moment de la déglutition. Puis fiche ex c) 1 er bilan collectif constats. d) Redistribuer un morceau de pain à chaque élève. Ils le mastiquent pendant plusieurs minutes et font attention au changement de goût. e) Distribution et lecture de la fin de la fiche «Première étape : la bouche» et visionner le vidéos.

6 Tâche 3 : Annoter le schéma de l appareil digestif de l homme (en. 40 min) Matériel : fiche 3, documents de référence (fiche 4 avec schémas, livres, etc..) 1 ère phase individuelle et sans aucun document 2 ème phase par duo confrontation (différences/similitudes) 3 ème phase par duo les élèves s aident de documents de référence 4 ème phase correction en collectif, colorier les différents organes. Séance 2b : L estomac La transformation des aliments dans le tube digestif (25 min) Finalité Construire des notions scientifiques et des connaissances conceptuelles sur la transformation des aliments dans le tube digestif Prendre conscience des transformations subies par les aliments lorsqu ils sont dans notre estomac : actions mécaniques et chimiques. Faire des liens avec les expériences menées ou lues en classe. Tâche 1 : Matériel : Fiche 5 de l élève : «L estomac», fiche des notions à savoir a) Lire avec les élèves, vérifier que tous ont compris l histoire, se replacer à l époque en regardant l image. b) Donner son avis sur la digestion (action mécanique, chimique ou les deux) puis lire la 2 ème expérience. c) En déduire les notions à savoir puis coller la partie correspondant.

7 Séance 3 : Le devenir des nutriments, l absorption intestinale (75 min) Déroulement de la séance Dans un premier temps, les élèves feront une petite expérience permettant de simuler le mouvement péristaltique produit à l intérieur des deux intestins. Puis, par groupes, les élèves vont observer puis tester l expérience avec le café ( comprendre l absorption intestinale) Finalités Construire des notions scientifiques et des connaissances conceptuelles sur le devenir des nutriments et donc le passage des nutriments dans le sang. Tâche 1 : Phénomènes mécaniques des intestins (30min) Matériel : des bas (1 ou 2 par groupe) et des balles de tennis (2 par groupe) a) Présenter le matériel aux élèves : «Voici une partie de l intestin (le bas). A l intérieur, il y a deux balles de tennis qui sont en fait des aliments. Il faut faire progresser les aliments dans l intestin» Par groupes de 4-5 élèves. b) Explications : «Ce que vous avez fait avec vos mains, il se passe exactement la même chose dans votre corps : dans votre corps ce sont les muscles de la paroi de l intestin qui se contractent de la même façon pour faire avancer les aliments dans tout le corps ; C est grâce aux muscles à l intérieur de notre corps que les aliments descendent jusqu à l anus.» Trace écrite : Les aliments progressent le long de la paroi de l intestin grâce aux contractions des muscles de cette paroi. écrire sur la fiche 6 à la suite de. J ai appris que Tâche 2 : Expérience avec le café (45 min) Matériel : du café moulu, de l eau, un papier filtre, un porte filtre, un récipient et la fiche 6 «Expériences» a) Préparer le matériel avec les élèves et réaliser l exercice devant eux. b) Les élèves testent l expérience en essayant de faire des liens entre les organes et les éléments du matériel. c) Lire et remplir la fiche en collectif. NB : Explication de l image de l aliment «Lego» : Il est décomposé en infimes parties jusqu à être absorbé par le sang. Exemple : une personne allergique ne parvient pas à digérer (décomposer tous les aliments). Séance 6 : Comparer avec le système digestif ruminants (mammifère) (45-50min) Déroulement de la séance Les élèves sont amenés à comparer le système digestif de l homme avec celui d autres animaux (poule, chèvre, et animaux à choix) de manière orale. Ceux-ci sont amenés à faire par de leurs observations et constats. Par la suite l enseignant peut donner en lecture deux textes qui expliquent le fonctionnement de la digestion chez la chèvre et chez la poule (questionnaire oral).

8 Progression des apprentissages Savoir identifier les différences et les ressemblances existant entre le système digestif de l homme et celui d autres animaux (mammifères) Etablir des liens entre le système digestif de l homme et celui d autres mammifères (reconnaître les organes) Tâche : Observation, lecture et comparaison du système digestif de la chèvre, de la poule et de l homme. Discussion et questionnement oral des deux textes qui expliquent l appareil digestif de deux types d animaux (la poule un oiseau et la chèvre ruminant) Matériel : système digestif de la poule, de la chèvre et de l homme. Texte «l appareil digestif des oiseaux», texte «l appareil digestif des ruminants», fiches 7-8 et suivantes selon souhaits des enfants Application : fiche à compléter et corriger au rétro Séance 7 : Ateliers d évaluation formative ou de renforcement (4 x 10 min) Déroulement de la séance Les élèves doivent effectuer quatre ateliers de 10 min chacun : Quiz à l ordinateur auto-correctif (seul ou à deux) Fiche sur le nom des organes et sur le temps de séjour des aliments Coin lecture avec livres sur le thème (et nouveaux documents) Mot croisé sur la digestion Ils doivent travailler en autonomie et s autocorriger. L enseignante répond aux éventuelles questions des élèves et aide au mot croisé. Finalités Vérifier les acquis des élèves grâce à une évaluation formative afin de pouvoir reprendre, si besoin, certains points que les élèves n auraient peut-être pas compris. Construire des notions scientifiques et des connaissances conceptuelles sur la durée de la digestion des aliments ainsi que sur la taille des organes du système digestif. Tâche 1. Ateliers (45-50 min) Les cinq ateliers sont répartis dans la classe. Répartir les élèves en groupe de 3 Séance 8 : Évaluation sommative (60 min) Les élèves se mettent en position d évaluation et font l épreuve de manière individuelle.