ACTIVITÉ 3 POURQUOI LES ABEILLES SE POSENT-ELLES SUR LES FLEURS? OBJECTIFS DE CONTENU ET D EXPÉRIMENTATION Cette activité permet aux élèves d identifier les différentes parties des fleurs et de comprendre le rôle de certains insectes dans la fonction de reproduction des plantes à fleurs. SAVOIRS ESSENTIELS Matière: Caractéristiques du vivant: reproduction des végétaux Organisation du vivant: anatomie des végétaux Énergie: Sources d énergie des êtres vivants: technologies de l agriculture et de l alimentation (croisements et bouturages de plantes) Techniques et instrumentation: Utilisation d instruments d observations simples Langage approprié: Terminologie liée à la compréhension de l univers vivant Tableaux MATÉRIEL SUGGÉRÉ Équipement scientifique: Loupe et autre matériel d observation disponible Matériel non scientifique périssable: Plantes en pot, spécimens fleuris ou avec des boutons floraux Jeunes plantes sans fleurs Fleurs coupées Matériel de la maison: Couteau de précision Fournitures scolaires: Ciseaux Feuilles de papier Grandes feuilles cartonnées Crayons de couleur Surface protectrice pour le plan de travail MISE EN CONTEXTE: SITUATION-PROBLÈME OU QUESTION DE DÉCOUVERTE Lorsque tu pique-niques dans un parc ou que tu passes devant des jardins de ville sur le chemin de l école, as-tu remarqué que de nombreux insectes comme les abeilles et les guêpes se posent sur les fleurs? Sais-tu pourquoi? GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES 1
PROPOSITIONS D ACTIVITÉS DE PRÉPARATION (FONCTIONNELLES) Au printemps, à la fin de l été ou à l automne, les élèves sortent dans la cour d école ou à proximité de celle-ci pour observer et sentir les fleurs qui se trouvent dans les plates-bandes ou les jardins. Les élèves pourraient regarder s il y a des abeilles autour des fleurs. C est également l occasion de sensibiliser les élèves au respect qu ils doivent démontrer pour la nature. Vous pourriez profiter de cette sortie pour récolter quelques fleurs sauvages destinées aux expériences et commencer un herbier. IDÉES INITIALES ET HYPOTHÈSES Voici quelques exemples d hypothèses que les élèves pourraient formuler en fonction de leurs idées initiales: Exemple 1 Je prédis que si les fleurs sont très colorées, les abeilles et les guêpes vont s y poser davantage. Je le pense parce que dans le jardin, les abeilles vont toujours sur les fleurs rouges. Exemple 2 Je prédis que si je sens les fleurs et qu elles ont une forte odeur, les abeilles ou les guêpes seront attirées par l odeur. Je le pense parce que lorsqu on offre des fleurs, les personnes les sentent toujours. Exemple 3 Je prédis que si j observe les insectes qui viennent sur les fleurs, ils vont toujours se poser au milieu de la fleur. Je le pense parce que souvent, je les vois tourner autour des pétales avant de trouver le cœur et de se poser. Exemple 4 Je prédis que si je place des fleurs dehors en hiver, les abeilles ou les guêpes ne viendront pas se poser dessus. Je le pense parce que l hiver, je n en vois jamais. PLAN DE TRAVAIL ET EXPÉRIMENTATION Voici quelques exemples d expériences que les élèves pourraient réaliser afin de vérifier leurs hypothèses: Exemple A Les élèves choisissent des fleurs identiques (ex.: en pots ou fleurs coupées), mais de couleurs différentes (ex.: roses blanche, jaune, rouge, etc.). Ils les placent à l extérieur et se fixent des moments d observation afin de compiler le nombre de fois où un insecte (abeille ou guêpe ou autre éventuellement) se pose sur chacune des fleurs. NOTEZ TOUTES VOS IDÉES ET OBSERVATIONS DANS VOTRE CAHIER D EXPÉRIENCES 2 GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES
Exemple B Les élèves choisissent trois fleurs d espèces différentes de la même couleur, mais qui varient sur le plan de l odeur: il y a une fleur qui ne sent rien, une fleur avec une bonne odeur et une fleur avec une odeur désagréable. Ils les placent à l extérieur et se fixent des moments d observation afin de compiler le nombre de fois où un insecte se pose sur chacune des fleurs. Ils tentent de savoir si les insectes sont davantage attirés par une espèce que par une autre. Exemple C Les élèves observent les plantes à l œil nu, puis à la loupe, pour voir les similitudes entre les fleurs et découvrir le rôle de leurs diverses parties. Ils coupent en deux une ou plusieurs fleurs ou détachent minutieusement chaque partie, puis décrivent toutes leurs observations. Ainsi, ils se rendront compte que les grains de pollen, très légers, peuvent parfois rester collés sur les doigts (tout comme sur les pattes des abeilles ou des guêpes), ou encore découvrir le nectar d une fleur. BILAN: PROPOSITIONS D ACTIVITÉS D INTÉGRATION (DE STRUCTURATION) L enseignante ou l enseignant pourrait faire un retour en grand groupe sur l activité en posant des questions aux élèves: Est-ce qu ils pensent que les insectes sont attirés par la couleur ou l odeur des fleurs, ou par autre chose? Pourquoi les insectes se posent-ils sur les fleurs? Est-ce que c est bon pour les fleurs, pour les insectes ou pour les deux? Les élèves pourraient colle sur une grande feuille cartonnée les fleurs entières et les fleurs disséquées, ou dessine celles-ci sur une feuille. L enseignante ou l enseignant pourrait les aider à nommer chaque partie de la fleur et à en déterminer le rôle. L activité pourrait être enrichie en proposant aux élèves de classer ces fleurs selon quelques critères (ex.: taille, couleur, forme). QUELQUES FACTEURS EXPÉRIMENTAUX Afin de respecter la rigueur scientifique, les élèves évaluent les facteurs expérimentaux qui pourraient influer le résultat de leur expérience. Caractéristiques des fleurs choisies (ex.: couleur, odeur) Température extérieure Vent Ensoleillement GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES 3
PROPOSITIONS D ACTIVITÉS DE RÉINVESTISSEMENT (DE TRANSFERT) Pour permettre le réinvestissement des acquis, une balade dans un parc nature peut organisée afin d observer les belles fleurs printanières et les insectes qui les visitent. Quant aux abeilles elles-mêmes et ce qu elles font avec le pollen des fleurs sur leurs pattes, une apicultrice ou un apiculteur, ou une ou un guide naturaliste saura vous renseigner. CONTENU NOTIONNEL SCIENTIFIQUE Anatomie de la fleur La fleur se compose d un réceptacle floral à sa base, d un calice regroupant les sépales qui sont en fait l enveloppe du bourgeon, d une corolle composée de plusieurs pétales, des étamines (organe mâle) qui produisent le pollen, et du pistil (organe femelle) qui renferme l ovule au centre de la fleur. Rôle de la fleur La fleur sert parfois à la reproduction de la plante. Après la pollinisation, la fleur fécondée se transforme en fruit qui entoure et protège les graines. La pollinisation Le vent et l eau peuvent disperser les grains de pollen, mais les pollinisateurs par excellence sont les insectes et les oiseaux. Ces animaux sont irrésistiblement attirés par les signaux émis par les fleurs, comme leurs couleurs flamboyantes ou leurs parfums enivrants. Ils se posent sur les fleurs et fouillent dans les pétales pour se régaler du pollen ou du nectar sucré, se recouvrant ainsi des grains de pollen des étamines. En se déplaçant sur la même fleur ou d une fleur à l autre, ils déposent quelques grains de pollen sur le pistil. Un de ces grains de pollen s allonge et développe un long tube pollinique qui plonge dans le style (la tige du pistil) pour atteindre l ovule afin de le féconder. 4 GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES
Des fleurs très spéciales En général, la pollinisation des fleurs peut se faire grâce à plusieurs insectes, mais dans le cas de certaines fleurs, la pollinisation nécessite un insecte en particulier. C est le cas de la vanille et de la figue. Pour produire de la vanille dans les régions où cet insecte n est pas présent, ce sont des personnes qui s occupent de la pollinisation fleur par fleur. Elles extraient des grains de pollen avec un outil pointu et les déposent sur le pistil de la fleur (une orchidée, dans le cas de la vanille). Quant au figuier, ses fleurs ont besoin d un insecte particulier, le blastophage, pour être pollinisées, et ce dernier a besoin de la fleur du figuier pour se reproduire. L un ne pourrait pas vivre sans l autre! Des pollinisateurs travailleurs Ce sont les abeilles pollinisatrices qui fabriquent le miel à partir du nectar des fleurs. Un scientifique a évalué que pour produire 500 grammes de miel, les abeilles devaient visiter quelque 8700000 fleurs! REPÈRES CULTURELS La science, la technologie et les autres champs d action de l activité humaine Il est possible de créer une nouvelle fleur en croisant deux fleurs d espèces différentes. C est le cas de la rose noire, par exemple. La technique consiste à déposer des grains de pollen d une espèce sur le pistil d une fleur d une autre espèce. Plusieurs années peuvent s écouler avant que l on obtienne le résultat souhaité, mais chaque année, de nouvelles variétés de fleurs (plus colorées, plus odorantes) sont offertes dans les pépinières. Vous pourriez faire une visite du Jardin botanique de Montréal pour en savoir plus. Impact La pollution et l utilisation massive d insecticides (produit pour tuer les insectes) ne sont pas sans danger pour la population d insectes pollinisateurs, qui sont pourtant indispensables à la reproduction des fleurs. POUR D AUTRES REPÈRES, VISITEZ LE SITE INTERNET ÉCLAIRS DE SCIENCES : www.eclairsdesciences.qc.ca GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES 5
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Blondeau, Gérard. 1992. Les ruses des fleurs. Paris: Épigones, 31 p. Burnie, David. 2006. Les plantes. Saint-Laurent: ERPI, 96 p. Cuerda, Joseph. 2004. Atlas de botanique. France: Gamma, 96 p. Institut de recherche en biologie végétale. [1998]. «Herbier Marie-Victorin». In Institut de recherche en biologie végétale (IRBV). En ligne. www.irbv.umontreal.ca/francais/herbier/confection/page_accueil.htm. Consulté le 14 août 2007. Conception L île du savoir (CRÉ de Montréal) Un projet de Une réalisation du Principaux partenaires financiers 6 GUIDE ÉCLAIRS DE SCIENCES
démarche de découverte active (démarche générale d'apprentissage en science et technologie au primaire) Planification et réalisation Contexte lié à la vie quotidienne Bilan Idées initiales et hypothèses Situation-problème ou Question de découverte ou Besoin à combler Question liée au fonctionnement d'un objet (comment ça marche?) Mes idées initiales : Je partage mes idées personnelles Mon hypothèse : Je prédis que je le pense parce que J'imagine mon prototype Je crois que ça fonctionne comme Mon matériel : J'observe et je manipule le matériel. En quoi ce matériel peut-il m'être utile? Je choisis mon matériel et mes matériaux. Le déroulement de ma démarche : Quelles seront les étapes? Quelles précautions devrais-je prendre? Mes actions : Je réalise les étapes de ma démarche. Je note ou je dessine ce que j'observe, ce que je fais et ce que je découvre. Mes résultats : Quelle est ma réponse au problème, à la question ou au besoin? Mon bilan : Mes réalisations confirment-elles mon hypothèse? Mes réalisations sont-elles semblables à celles des autres équipes? Les réalisations des autres équipes peuvent-elles m'aider à trouver des réponses à mon problème, à ma question ou à mon besoin de départ? Que pourrais-je communiquer à propos de mes découvertes? Nouvelle question? Mes apprentissages : Qu'est-ce que je retiens de cette activité? Que pourrais-je communiquer à propos de mes réalisations ou de mes découvertes? 2011 /REV0203