SÉQUENCE N 13 Situation déclenchante (vidéo 1 min 15) Zack fait ses devoirs sur la table du salon : il doit dessiner les jeunes animaux correspondant aux animaux adultes que l on voit en photo sur sa fiche de travail. Kim, ne pouvant s empêcher de vérifier ce que fait son cousin, sème le doute dans sa tête : elle n est pas d accord avec l un de ses dessins Questionnement le fonctionnement du vivant Quelle erreur Zack a-t-il pu commettre en dessinant la grenouille au début de son développement? Réponse attendue En dessinant la grenouille au début de son développement, Zack a fait une erreur. Il a dessiné une petite grenouille qui ressemble à la grenouille adulte. Or, contrairement aux lapereaux, les grenouilles sont d abord des larves appelées têtards et deviennent adultes après s être transformées. Il aurait donc dû dessiner un têtard (de petite taille). Concernant les deux autres animaux que Zack a sur sa fiche, la piéride du chou subit également une métamorphose complète avant d atteindre sa taille adulte, comme la grenouille! À la fin de la séquence, la question posée par l animation et sa réponse construite par la classe doivent apparaître dans le cahier. Résumé de la séquence pédagogique Au cours des activités menées, l élève comparera la croissance et le développement de plusieurs animaux. Il découvrira que pour certains d entre eux la croissance en taille et en masse n est pas continue et que celle-ci peut s accompagner d importantes transformations. Programmes Pour aborder ces thèmes, difficiles à traiter, les auteures ont volontairement choisi d envisager les stades de développement d animaux distincts en proposant une étude comparative permettant aux élèves d avoir une première approche des points communs et des différences pouvant exister entre diverses espèces vivantes. Domaines : Le fonctionnement du vivant. L unité et la diversité du vivant. Thèmes* : Les stades de développement d un être vivant animal. Présentation de la biodiversité et de l unité du vivant. Prérequis : cycle 2 : connaître les caractéristiques du vivant : naissance, croissance et reproduction ; savoir que chez l être humain le développement consiste essentiellement en une croissance continue en taille et en masse et que celle-ci s arrête au stade adulte ; séquence n 12 : les modes de reproduction des animaux. Travail préliminaire Avant même de visionner la séquence vidéo : interroger les élèves sur ce qu ils ont retenu de la séquence n 12 à propos des modes de reproduction des animaux : commencer par les événements qui permettent la formation des poussins dans l œuf de poule ; revenir sur les mots-clés tels que «fécondation interne», «fécondation externe», «viviparité», «oviparité» en réutilisant les autres exemples d animaux étudiés dans la séquence n 12 ; inviter les élèves à envisager les événements qui interviennent chez les êtres humains (à ce stade, ils n ont pas encore étudié la reproduction humaine mais peuvent déjà dire que le bébé, à la naissance, ne sort pas d un œuf, que pour qu il y ait un bébé il faut une maman et un papa, que les bébés à la naissance ressemblent souvent à leurs deux parents, etc.) ; 89 Modalités Attention! Cette séquence nécessite l arrêt de la vidéo à la trentième seconde (emplacement signalé) de façon que les élèves puissent dessiner eux-mêmes en classe le jeune lapin et la jeune grenouille, avant de visionner la fin de la vidéo et de découvrir le travail réalisé par Zack. Ils reçoivent donc en classe, pendant la pause, le document vierge que Zack a sous les yeux. Durée du travail : travail préliminaire de 20 minutes + quatre activités de 45 minutes chacune. Travail individuel et travail par groupes de trois élèves. Organisation des activités Travailler en quatre étapes : ACTIVITÉ 1a À quoi ressemblent les petits du lapin et de la grenouille? ACTIVITÉ 1b Le lapin et la grenouille passent-ils du stade juvénile au stade adulte uniquement en augmentant en taille? ACTIVITÉ 2a À quoi ressemblent les petits de la piéride du chou et du phasme bâton? ACTIVITÉ 2b Y a-t-il des points communs et des différences entre le développement de tous les animaux de la fiche de Zack?
terminer cette mise au point en interrogeant les élèves sur les différences qui existent physiquement entre un enfant et un adulte (le but étant de faire émerger l idée que les bébés sont plus petits et qu ils pèsent moins lourd mais qu ils ont déjà tous leurs organes formés) ; visionner le début de la vidéo jusqu à l emplacement signalé (à la trentième seconde) puis faire l activité 1a. 90
À quoi ressemblent les petits du lapin et de la grenouille? Phase 1 Travail individuel (recueil des représentations initiales)* Afin qu ils ne s influencent pas entre eux, les élèves réalisent ce travail individuellement. Ils doivent aider Zack en dessinant à gauche de l animal adulte, les «formes jeunes» du lapin et de la grenouille. Le maître précise que l on attend, pour chaque animal, la forme du développement la plus «jeune» possible. Dans le cas du lapin, la plupart des élèves ont une représentation juste des événements concernant ces mammifères communs et dessinent le jeune lapin ressemblant à l adulte mais en plus petite taille (complément professeur n 1). Dans le cas de la grenouille, trois possibilités s offrent à eux : ils dessinent la grenouille identique à l adulte mais en plus petite taille, ils dessinent uniquement un œuf s ils savent que la grenouille pond des œufs, ils dessinent une forme différente de l adulte et plus petite, car ils connaissent l existence des têtards, le dessin étant plus ou moins fidèle à la réalité (complément professeur n 2). Phase 2 Mise en commun L enseignant affiche au tableau quelques-uns des dessins les plus représentatifs et invite les élèves à visionner le travail de Zack avant d engager toute discussion (relancer la suite de la vidéo et se reporter à l activité 1b). Le lapin et la grenouille passent-ils du stade juvénile au stade adulte uniquement en augmentant en taille? Phase 1 travail collectif ACTIVITÉ 1a fiche élève n 1a Attention! Cette activité est réalisée en classe lorsque l enseignant interrompt la vidéo à la trentième seconde (une pause est signalée sur la vidéo) et avant que l élève découvre le travail réalisé par Zack. Ainsi, chaque élève reçoit exactement la même fiche de travail que celle dont dispose Zack dans la vidéo. Cette fiche permet de recueillir leurs différentes représentations (la fiche corrigée n est donc pas fournie dans le DVD-Rom, la correction se construisant au fur et à mesure de la réalisation de l activité 1b). ACTIVITÉ 1b fiche élève n 1b le fonctionnement du vivant À la fin de la vidéo, les élèves découvrent les deux premiers dessins de Zack : le jeune lapin de Zack ressemble à l adulte mais il est de plus petite taille. Kim est d accord avec lui ; la grenouille de Zack ressemble à l adulte mais elle est de plus petite taille. Kim ne semble pas d accord. Zack pense donc que pour passer du jeune animal à l adulte, il y a seulement, dans les deux cas, une augmentation de la taille. En s appuyant sur ce qu ils viennent de voir dans la seconde partie de la vidéo et des dessins affichés dans la classe, les élèves sont invités à donner leur avis concernant les propositions de Zack. C est l occasion pour l enseignant d introduire le terme «juvénile». Les élèves parlent alors de la forme la plus jeune ou de la forme juvénile de l animal. Une fois les différents points de vue exposés, l enseignant propose de passer à la vérification. Phase 2 par groupes de trois élèves Les élèves reçoivent la fiche élève n 1b regroupant des informations ayant trait au développement du lapin et de la grenouille. Pour chacun d eux, ils disposent : des images les plus représentatives du développement de l animal, qu ils doivent découper et remettre dans un ordre chronologique en s appuyant sur les indices visuels de celles-ci mais aussi des informations écrites qui les accompagnent ; d un graphique représentant l évolution de la taille des lapereaux d une part et celui représentant l évolution de la taille des têtards d autre part. 91
Les élèves sont libres de traiter les documents concernant le lapin avant ou après ceux relatifs à la grenouille. Ils reconstituent les étapes du développement de ces deux animaux. Une fois ce travail réalisé, ils sont en mesure de répondre facilement à la question de l activité 1b. Grille de compétences Capacités du socle testées L élève a réussi si Lire un graphique (compétence 3) Il indique l âge exact exprimé en semaines correspondant à la taille mentionnée pour chaque image de lapin. Exploiter les résultats d une étude documentaire (compétence 3) Phase 3 Mise en commun Il retrouve l ordre chronologique correct des photographies. Il donne des explications fondées sur des faits pertinents relevés dans les documents pour répondre à la question : «Zack a-t-il commis des erreurs dans ses dessins?» Chaque groupe fait part de ses observations et de ses réponses. L enseignant veille à ce que la classe fournisse une description rigoureuse des différents événements survenant au cours des deux développements en s appuyant sur la description des images qu ils ont préalablement collées dans leur cahier d une part et en utilisant les informations délivrées par les courbes de croissance d autre part. Il vérifie ainsi que les élèves ont : mis en évidence, dans le développement de la grenouille, l existence de transformations importantes (perte de certains organes et formation de nouveaux organes) qui n existent pas chez le lapin. Le maître introduit alors le terme de «métamorphose» ; déduit des documents que le terme «larve» est employé pour des animaux dont la forme est très différente de celle de l adulte ; fait émerger la notion de «croissance» pour les deux animaux. L enseignant reprend la notion de croissance et précise avec eux qu elle est régulière. Il introduit l expression «croissance continue». Ce travail est primordial puisqu il constitue une base comparative qui prend tout son sens lors de l étude des deux animaux suivants (compléments professeur n 3 et n 4). Les termes scientifiques appropriés sont repris dans la réponse, construite par la classe dans le cahier, à la question de l activité 1b : L enseignant revient ensuite sur la question de Zack : «Quelle erreur Zack a-t-il pu commettre en dessinant la grenouille au début de son développement?» et rédige, sur le cahier, avec l ensemble de la classe, la première partie de la réponse (voir «Réponse attendue», 1). Les mots-clés de cette activité peuvent être notés dans le cahier : croissance en taille, croissance en masse, croissance continue, larve, métamorphose, stade adulte, stade juvénile. 92
À quoi ressemblent les petits de la piéride du chou et du phasme bâton? Les élèves viennent de comparer le développement du lapin avec celui de la grenouille. L enseignant leur propose de compléter ce travail par l étude du développement des deux animaux restant sur leur fiche n 1a (fiche de Zack). ACTIVITÉ 2a fiche élève n 1a le fonctionnement du vivant Phase 1 travail individuel (recueil des représentations) Comme précédemment, pour ne pas qu ils s influencent, les élèves réalisent ce travail individuellement. Ils dessinent, à gauche de l animal adulte, la forme jeune du papillon (la piéride du chou) et du phasme (phasme bâton). L enseignant précise bien que ces deux animaux sortent d un œuf et que, comme pour la grenouille, il faut dessiner l animal tel qu il est quand il sort de l œuf. Les représentations initiales sont beaucoup plus hétérogènes pour ces deux animaux moins connus. On peut ainsi trouver dans nos classes des élèves ayant déjà réalisé des élevages en cycle 2 qui ont une idée précise des événements qui surviennent lors du développement de ces animaux. D autres savent seulement que les chenilles se transforment en papillons. Enfin, certains n ont aucune connaissance précise. Phase 2 Mise en commun L enseignant affiche au tableau quelques-uns des dessins les plus représentatifs et invite les élèves à les commenter. Il récolte ainsi leurs points de vue concernant : la croissance de la piéride et du phasme : vont-ils eux aussi grandir et grossir de manière continue? le développement de la piéride et du phasme : vont-ils passer par une forme larvaire et se transformer comme le têtard? Si oui, à quoi ressemble cette forme larvaire? Une fois les différents points de vue notés au tableau, l enseignant propose aux élèves de découvrir des documents leur permettant de répondre aux questions qu ils se posent. Y a-t-il des points communs et des différences entre le développement de tous les animaux de la fiche de zack? Le but de cette activité est d obtenir une première vue d ensemble des points communs et des différences qui existent dans le développement de diverses espèces animales. L enseignant peut s'appuyer sur des élevages disponibles dans l école. ACTIVITÉ 2b fiche élève n 2 Phase 1 par groupes de trois élèves Les élèves reçoivent la page 1 de la fiche élève n 2 sur laquelle figurent pour la piéride du chou et le phasme bâton : les images les plus représentatives du développement de l animal ; des informations annexes, dont les noms donnés aux différentes formes animales. Pour chacun des exemples, ils doivent repérer la forme animale la plus jeune, c est-à-dire celle qui sort de l œuf. Ils découvrent que le développement de la piéride du chou comprend de nombreux stades intermédiaires (chenille, chrysalide et papillon) et que les deux nouveaux animaux étudiés sont des arthropodes qui possèdent une couche rigide autour du corps, imposant une croissance discontinue avec de nombreuses mues. L enseignant propose aux élèves de rechercher (dans un dictionnaire papier ou en ligne, avec répartition du travail entre les élèves) les définitions de tous les mots compliqués qu ils trouvent dans les textes. Les définitions sont notées dans le cahier. 93
Après avoir laissé un temps suffisant pour que les élèves s approprient les nouvelles informations et les termes scientifiques, l enseignant distribue la page 2 du document sur laquelle ils doivent compléter les graphiques représentant la croissance de la chenille (piéride) et du phasme à partir des données regroupées dans un tableau. Il passe dans les rangs pour s assurer que les élèves progressent dans le relevé des valeurs puis procède à la correction. Ce n est qu une fois ce travail achevé qu il propose la dernière page du document sur laquelle ils réinvestissent l ensemble des informations obtenues dans les activités. Grille de compétences Capacités du socle testées Repérer dans un texte des informations explicites (compétence 1) Savoir utiliser un dictionnaire (compétence 1) Savoir construire un graphique (compétence 3) Exploiter les résultats d une étude documentaire (compétence 3) Construire un tableau (compétence 3) L élève a réussi si Il a souligné les bonnes formes juvéniles : chenille et petit phasme. Il trouve dans un dictionnaire et dans le temps imparti au moins un terme qu il ne comprend pas. Il place les points correspondant aux mesures de longueur (en ordonnées) face aux bonnes dates (en abscisses) sur le graphique dont les axes sont déjà placés. Il relie les points entre eux. Il indique le nom correct du phénomène (mue) à chaque palier. Il traduit correctement en termes de croissance ou non, la courbe en paliers. Il renseigne le tableau comparatif en cohérence avec les réponses précédentes. Phase 2 Mise en commun Lors de la mise en commun, l enseignant veille à ce que la classe fournisse une description rigoureuse des événements survenant au cours des deux développements en s appuyant sur la description des images d une part et en décrivant l évolution de la courbe de croissance d autre part. Il vérifie ainsi que les élèves ont bien : différencié la phase de croissance importante de la chenille et la phase de transformation de la chrysalide. (On voit d ailleurs apparaître les ailes du papillon sur l image de la chrysalide.) ; associé l évolution discontinue (en paliers) de la croissance des deux animaux à la présence d un exosquelette rigide et au phénomène de mue ; remarqué que le phasme est un exemple d animal qui a une croissance discontinue mais qui ne subit pas de métamorphose complète. L enseignant guide la classe vers la réponse construite dans le cahier, à la question de l activité 2b : Pour clore la séquence, l enseignant revient sur la question de Zack et rédige sur le cahier, avec l ensemble de la classe, la deuxième partie de la réponse (voir «Réponse attendue», 2). Les mots-clés de cette activité peuvent être notés dans le cahier : croissance discontinue, mue, métamorphose complète. 94