De la fleur au fruit : un exemple de séquence au cycle 3 I. LAGADEC (CPCEPS Marseille 11) C. MAIRONE (PIUFM) E. DELGIOVINE (PE) Ecole La Busserine, 13014 Marseille 1. Notions scientifiques pour l'enseignant (d'après Biologie-Géologie, M. PACCAUD et J. VUALA, Hatier Concours, 1999) Tous les végétaux, qu'ils aient des fleurs ou non, ont une reproduction sexuée, donc une fécondation à l'origine de la cellule-œuf. Chez tous, il existe des cellules reproductrices différenciées, les gamètes mâles et femelles, exception faite des champignons. Un autre mode de reproduction est très performant chez certains végétaux : c'est la reproduction asexuée ou multiplication végétative. De la fleur au fruit : La fleur de cerisier se caractérise par 5 sépales formant le calice, 5 pétales libres formant la corolle, une vingtaine d'étamines (organes mâles) et un pistil (organe femelle) ; l'ensemble est porté par le réceptacle rattaché au pédoncule. Chaque étamine est constituée d'un filet se terminant par une anthère contenant les grains de pollen. Le pistil comprend une partie renflée, ou ovaire, surmontée par un style terminé par une stigmate ; l'ovaire contient l'ovule. Les pétales de la fleur sont tombés et les étamines sont flétries. Les sépales demeurent, l'ovaire est devenu un fruit et l'ovule une graine ; tous deux ont augmenté de volume. Sépales, pétales, étamines sont tombés. Le pédoncule de la fleur porte un fruit charnu à l'extérieur, dur à l'intérieur (noyau) ; il contient la graine. 1
Des gamètes à la graine La formation de la cerise nécessite 2 étapes : la pollinisation et la fécondation. La pollinisation est le transport du pollen des étamines sur le stigmate du pistil. Elle assure le rapprochement des cellules sexuelles ou gamètes. Le grain de pollen germe sur le stigmate, il émet un tube pollinique qui pénètre dans le style puis dans l'ovaire jusqu'à l'ovule. A l'intérieur va se dérouler la fécondation, union d'un gamète mâle et d'un gamète femelle. A la suite de cette fécondation, la paroi de l'ovaire se transforme en fruit et l'ovule se transforme en graine. Séance 2 Séance 3 2. Objectifs Notionnels (exprimés en niveau de formulation) o Une fleur est constituée de sépales, pétales, étamines et un pistil. o Le fruit contient une ou plusieurs graines o Il existe des fruits secs et des fruits charnus, des fruits comestibles et des fruits non comestibles, des fruits-desserts et des fruits-légumes. o Les étamines sont les organes mâles, le pistil est l'organe femelle. o Les étamines contiennent les grains de pollen, le pistil renferme les ovules dans un ovaire o Lors de la reproduction, le grain de pollen "rencontre" l'ovule : c'est la fécondation. o Le pistil grossit, devient un fruit, l'ovule qui est à l'intérieur devient une graine. o Toutes les fleurs donnent des fruits. Séance 4 Méthodologiques o Observer o Disséquer o Dessiner o Emettre des hypothèses o Formuler un problème o Mettre en œuvre une démarche d'investigation o Comprendre une expérience o Lire un document scientifique 3. Prérequis : aucun 4. Durée et organisation (à préciser) : 4 séances 2
5. Matériel (à compléter) 6. Déroulement de l'unité d'apprentissage 1. Mise en situation On demande à chaque élève d'apporter une fleur et un fruit. 2 questions posées par le maître ou 2 questions posées à partir de photos Que devient la fleur qui est sur le cerisier? D'où vient la poire qui est sur le poirier? OU à partir de photos (fleurs de cerisier, cerises ), demandez aux élèves d'expliquer ce qui s'est passé entre les 2 La confrontation des réponses des élèves (conceptions) doit aboutir à la formulation de questions qui seront à l'origine des activités d'investigation : Qu'est-ce qu'une fleur? Qu'est-ce qu'un fruit? Quel est le lien entre fleur et fruit? ---------------------------------- 2. Investigation/Structuration (1 ère étape) Le premier problème à résoudre est : Qu'est ce qu'une fleur? L'activité proposée aux élèves est la dissection de fleurs simples (œillets, anémones,.selon la saison) à l'aide d'une loupe et éventuellement d'une pince. Elle doit permettre de repérer les différentes parties d'une fleur : sépales, pétales, étamines et pistil. Attention, TÂCHE A PRECISER Les élèves ont chacun une fleur mais peuvent travailler en binôme. Le maître apporte une aide aux élèves en difficulté (il favorise l'observation). Les élèves doivent séparer les différentes parties et les coller les unes sous les autres sur une feuille bristol blanche. On peut écrire un titre La fleur de J observe Je dessine Je nomme Une première mise en commun des observations permet de citer les différentes parties d'une fleur qui sont notées au tableau Le retour au travail en binôme permet de compléter la trace individuelle (fiche bristol) en notant proprement les noms des différentes parties collées. On peut demander aux élèves de dessiner un élément 3
Retour au collectif pour compléter un grand tableau proposé par le maître et qui permet d'aborder les notions d'unité et de diversité à propos des fleurs (La plupart des fleurs ont des sépales, des pétales, des étamines et un pistil mais les différents éléments peuvent varier en nombre, en forme, en couleur, en taille) SEPALES OEILLET ANEMONE ROSE PETALES ETAMINES PISTIL Elaboration d'une trace écrite à partir de l'affiche lexicale -------------------------------- 3. Investigation/structuration (2 ème étape) Il s'agit de répondre à la question : Qu'est-ce qu'un fruit? 2 possibilités : soit on demande aux élèves d'écrire sur leur brouillon 3 noms de fruits et on établit une liste collective, soit on travaille à partir d'une corbeille de fruit. Pour commencer, le maître distribue 1 fruit-dessert à chaque élève (ou chaque binôme) + 3 gobelets plastiques Consigne : vous devez séparer les différentes parties du fruit et les mettre dans 3 gobelets différents L'activité est proposée à 4 reprises en faisant varier le type de fruits (afin d'élargir le concept) Fruit-dessert type pomme Fruit-légume type courgette Fruit sec type noisette ou arachide Fruit non comestible type fruit de rosier A la fin, il sera demandé aux élèves de trouver un nom à chaque partie (matérialisé par les 3 séries de gobelets). La comparaison de tous ces fruits doit permettre d'arriver à la notion que "Tous les fruits contiennent des graines appelées pépins, noyaux, amandes ". 4
La séance se termine par l'élaboration d'une trace dans le cahier de sciences (écrits + schémas) -------------------------------------------- 4. Investigation/Structuration (3 ème étape) Il faut répondre à la dernière question : quel est le lien entre la fleur et le fruit? Nb : ce lien a été pressenti lors de la phase de mise en situation quand on s'intéresse au devenir de la fleur de cerisier. Lecture d'un compte-rendu d'expérience Sélection d'informations utiles Analyse des résultats Conclusion Cette partie de la séquence est très étayée par le maître et pourra sembler plus magistrale. Volontairement, elle l'est et permettra d'apporter toutes les connaissances nécessaires à la compréhension du phénomène de reproduction sexuée chez les plantes à fleurs. Le recours au schéma explicatif sera indispensable. L'utilisation d'albums de littérature jeunesse (narratif et/ou documentaire) peut s'avérer très pertinente : Rouge coquelicot- I. Lucht - Archimède, Ecole des Loisirs 1996 ; Une si petite graine E. Carle Mijade 2003. 5. Institutionnalisation (à compléter) Elle s'est déroulée tout au long de la séquence. 5