Entrer par compétence dans le nouveau programme de Seconde

Ce tableau propose des activités et des ressources pour mettre en œuvre le nouveau programme de 2nde dans le thème 2, dans une programmation par compétence.

Il s’agit de travaux réalisés par un groupe académique de professeurs de SVT, piloté par les IA-IPR de SVT de l’académie.

Vous pouvez y entrer par compétence.

Attention : ces productions, de natures variées (ressources, activités, ...), ne sont que des documents de travail et en aucun cas des documents de référence à utiliser clef en main. Certains ne sont pas totalement finalisés.

Cette liste des possibles n’est ni exhaustive, ni obligatoire.

Pour d’autres ressources, voir Les travaux du groupe académique "nouveau programme de seconde"

Les ressources et documents associés aux activités sont présentés dans les tableaux des possibles :

Voir le tableau des possibles du thème 1

Voir le tableau des possibles du thème 2

Voir le tableau des possibles du thème 3


Types de compétences :

Compétences techniques Compétences de communication

Compétences techniques

Observation Expérimentation Simulation/modélisation Mesure

Légendes : O = œil nu, L = loupe binoculaire, M= microscope, i= informatique)

Observation

Activités possiblesLignes du programme
Un tri des objets du système solaire (simulateur d’univers Celestia)(i)

Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel) (i)
Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.
Etude qualitative de la composition chimique du vivant et du non-vivant (Rastop, Molécules 3D, Minusc, banques de données) (i)

Etude quantitative de la composition chimique du vivant et du non-vivant (banques de données)(i)
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
Montrer l’effet des mutations sur le métabolisme : utilisation des levures Ade2 (O) De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique.
Observation microscopique de cellules + photos ultrastructures à comparer. (M) La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
Comparaison de séquences (Anagène) afin de mettre en évidence l’existence des mutations (i) La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation).
Mise en évidence de la structure de l’ADN grâce à un logiciel de représentation de modèles moléculaires (i) "La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.
La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine.
Sortie sur le terrain (O)
Réalisation et comparaison de codes barres de la biodiversité (Anagène, traitement de texte) (i)
Diversité et répartition des escargots des haies (O)
Dissection de 2 petits "vertébrés" (O) Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun
Coloration à l’eau iodée de feuilles panachées de Pélargoniums exposées ou non à la lumière.(O)

Coloration à l’eau iodée des chloroplastes des cellules de l’épiderme d’une feuille de fougère ou pélargonium. (Lien avec le thème 1 sur la notion d’organite). (M)
Thème 2

La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.
Observation de roches carbonées et/ou lames minces (tourbe, lignite, houille et graphite).(O,M)

Extraction de pollens de tourbe, lignite...
- > Observation microscopique de pollens, étude du degré d’opacité.(M)
La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Organisation d’un sol-coupe de sol (O) Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Constituants d’un sol-mise en évidence(L)
Extraction et observation des micro-organismes du sol (L)
Altération granite : de l’échantillon
au minéral (O)
Mise en évidence des colloïdes du sol, substances importantes pour la nutrition des végétaux et la structure des sols (O)
Mise en évidence d’une relation entre un type de roche mère et un certain type de végétation (O)
Dissection d’un cœur de mammifère (O) Thème 3

L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié.
Observation et comparaison de coupes de veines et artères normales et avec plaques d’athérome- photos numériques (M) Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.
Dissection - Observation de pattes de grenouilles à différents niveaux (O, L, M) Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.

Expérimentation / Suivi de protocole

Activités possiblesLignes du programme
La matière carbonée dans la matière vivante

L’eau dans la matière vivante (étude qualitative et quantitative)

Diversité des molécules carbonées constitutives des êtres vivants
Thème 1

Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
montrer l’effet des mutations sur le métabolisme : utilisation des levures Ade2 De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique.
La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
Mise en évidence du métabolisme et influence de l’environnement.
Transgenèse des levures ade2 (kit fournisseur) La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation).
Dissection de 2 petits "vertébrés" Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun
Thème 2
Extraction des pigments et étude du spectre d’absorption avec un spectroscope à prisme. (Etude des spectres : lien avec le nouveau programme de SPC) La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.
Culture de chlorelles dans différentes conditions d’éclairement : Faire varier la quantité d’énergie reçue. Mesure de l’absorbance avec Mesurim ou avec un colorimètre.
Montage ExAO avec sonde CO2 dans une suspension de chlorelles/elodées ou fanes de radis. Mesure de la consommation de CO2 en fonction de la quantité d’énergie lumineuse perçue.
Cultures de lentilles dans différents milieux (faire varier la concentration en nitrates par exemple). Evaluation de la surface colonisée (indicateur de croissance) : photographies/scanner/Mesurim
Extraction de pollens de tourbe, lignite...
- >Extraction par la méthode de Schulze à faire au labo mais sans élève.
- >Centrifugation sur gradient de densité d’un broyat de tourbe ou d’un charbon.
- > Observation microscopique de pollens, étude du degré d’opacité.
La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Étude d’une tourbière : sortie sur le terrain (étude de l’environnement : faune, flore, du milieux, PH, turbidité...).
Fabrication d’hydrocarbure dans un aquarium / maquette à construire pour piégage du pétrole / manipulation pour cibler la remontée du pétrole dans une couche de sable imbibée d’eau.
Réalisation du chauffage d’une roche mère pétrolière.
Coloration spécifique de la lignine et des tanins dans de la tourbe
Mesure de la concentration en O2 dans l’eau dans différentes conditions (avec ou sans micro-organisme) : EXAO
Combustion d’un échantillon de charbon : possibilité de mesure de CO2 par EXAO L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps.
Rôle des micro-organismes dans la dégradation de la mo par respiration (EXAO) Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Mise en évidence des colloïdes du sol, substances importantes pour la nutrition des végétaux et la structure des sols
Mise en évidence du rôle des colloïdes dans la rétentions des ions du sol
Rôle du sol dans l’apport d’eau aux végétaux
Thème 3
Mesure des échanges gazeux respiratoires chez l’Homme par ExAO Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.

La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.
Dissection d’un cœur de mammifère Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié.
Conception d’un protocole d’expérimentation et réalisation d’expériences de simulation avec un logiciel ( ex REGULPAN) La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur.
A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard

Simulation / Modélisation

Activités possiblesLignes du programme
Un tri des objets du sytème solaire (simulateur d’univers Celestia)

Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel)
Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.
Mise en évidence de la dérive génétique :
- V1 : Activité "tirage de billes" + logiciel "Evolution allélique"

- ou V2 : Activité de simulation avec le logiciel NetBioDyn
La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible.
La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.
Thème 2
Fabrication d’hydrocarbure dans un aquarium / maquette à construire pour piégage du pétrole / manipulation pour cibler la remontée du pétrole dans une couche de sable imbibée d’eau. La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.
La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales.
Evaluer l’énergie lumineuse reçue aux différentes latitudes d’un globe en mesurant, à l’aide d’un papier millimétré, la surface éclairée. Exploitation avec Mesurim.
- Déviation de la fumée d’encens avec un pain de glace.
Thème 3
Mesure des besoins énergétiques par l’utilisation du logiciel DDALI Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.

La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.
Etude de régimes d’entraînement de différents sportifs par l’utilisation du DIONDINE ou DIET
Mesure de la PA et de la FC par l’utilisation de l’EXAO / Comparaison des consommation d’O2, débit cardiaque ou débit ventilatoire en fonction de l’entrainement Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle
Conception d’un protocole d’expérimentation et réalisation d’expériences de simulation avec un logiciel ( ex REGULPAN) La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur.
A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard
Construction d’une maquette d’articulation Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.

Mesure

Activités possiblesLignes du programme
L’eau dans la matière vivante (étude qualitative et quantitative) Thème 1

Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
Montrer l’effet des mutations sur le métabolisme : utilisation des levures Ade2 De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique.
La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
Sortie sur le terrain La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
Thème 2
Culture de chlorelles dans différentes conditions d’éclairement : Faire varier la quantité d’énergie reçue. Mesure de l’absorbance avec Mesurim ou avec un colorimètre. La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Expérience de calorimétrie : Comparer l’énergie libérée par un sucre, un morceau de bois et un morceau de charbon. (Permet d’introduire l’item sur les combustibles fossiles « Brûler un combustible fossile c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé »).
Montage ExAO avec sonde CO2 dans une suspension de chlorelles/elodées ou fanes de radis. Mesure de la consommation de CO2 en fonction de la quantité d’énergie lumineuse perçue
Cultures de lentilles dans différents milieux (faire varier la concentration en nitrates par exemple). Evaluation de la surface colonisée (indicateur de croissance) : photographies/scanner/Mesurim.
Etude d’images satellitales pour cartographier, avec Mesurim, les prairies et les déserts océaniques.
Étude d’une tourbière : sortie sur le terrain (étude de l’environnement : faune, flore, du milieux, PH, turbidité...).
La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Réalisation du chauffage d’une roche mère pétrolière.
Mesure de la concentration en O2 dans l’eau dans différentes conditions (avec ou sans micro-organisme) : EXAO
Combustion d’un échantillon de charbon : possibilité de mesure de CO2 par EXAO L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps.
Evaluer l’énergie lumineuse reçue aux différentes latitudes d’un globe en mesurant, à l’aide d’un papier millimétré, la surface éclairée. Exploitation avec Mesurim. L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète.
Rôle du sol dans l’apport d’eau aux végétaux Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Thème 3
Mesure des échanges gazeux respiratoires chez l’Homme par ExAO Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.
Exploitation de tables de référence et/ou de mesures réalisées en EPS pour évaluer la VO2 max des élèves
Mesure des besoins énergétiques par l’utilisation du logiciel DDALI
Mesure de la PA et de la FC par l’utilisation de l’EXAO / Comparaison des consommation d’O2, débit cardiaque ou débit ventilatoire en fonction de l’entrainement Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle
Observation et comparaison de photos de coeur en systole et diastole et mesure du VES avec mesurim
Observation et comparaison de battements cardiaques normaux et avec insuffisance cardiaque -échographie cardiaques Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.
Observation et comparaison de coupes de veines et artères normales et avec plaques d’athérome- photos numériques
Conception d’un protocole d’expérimentation et réalisation d’expériences de simulation avec un logiciel ( ex REGULPAN) La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur.
A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard

Compétences de communication

Traduire des informations par un schéma Représenter une observation par un dessin Utiliser et/ou extraire des images numériques Présenter ou traiter des informations sous forme d’un graphique Présenter ou traiter des données sous formes d’un tableau

Traduire des informations par un schéma

Activités possiblesLignes du programme
Un tri des objets du sytème solaire (simulateur d’univers Celestia)

Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel)
Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Observation microscopique de cellules + photos ultrastructures à comparer. La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Comparaison de séquences (Anagène) afin de mettre en évidence l’existence des mutations La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation).
Mise en évidence de la structure de l’ADN grâce à un logiciel de représentation de modèles moléculaires
Réalisation et comparaison de codes barres de la biodiversité (Anagène, traitement de texte) La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
Dissection de 2 petits "vertébrés" Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun
Thème 2
Extraction des pigments et étude du spectre d’absorption avec un spectroscope à prisme. (Etude des spectres : lien avec le nouveau programme de SPC) La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Étude d’une tourbière : sortie sur le terrain (étude de l’environnement : faune, flore, du milieux, PH, turbidité...). La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.
Étude de coupes géologiques. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales.
- Superposition de la carte du flux solaire avec la carte des pressions atmosphériques.
- Déviation de la fumée d’encens avec un pain de glace.
- Superposition de la carte des pressions atmosphériques avec la carte des vents.
La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l’air (par l’intermédiaire du sol) et l’eau (ce qui est à l’origine des vents et courants) et évapore l’eau (ce qui permet le cycle de l’eau).
Utiliser l’énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l’énergie solaire.
Sols, agrosystème et engrais Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Observation d’une coupe de sol et recherche de la roche mère
Mise en évidence des colloïdes du sol, substances importantes pour la nutrition des végétaux et la structure des sols
Mise en évidence du rôle des colloïdes dans la rétentions des ions du sol
Mise en évidence d’une relation entre un type de roche mère et un certain type de végétation
Thème 3
Dissection d’un cœur de mammifère Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié.
Observation et comparaison de photos de coeur en systole et diastole et mesure du VES avec mesurim
Observation et comparaison de coupes de veines et artères normales et avec plaques d’athérome- photos numériques Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.
Etude de textes décrivant des expériences historiques mettant en évidence l’existence d’une régulation La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur.
A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard
Conception d’un protocole d’expérimentation et réalisation d’expériences de simulation avec un logiciel ( ex REGULPAN)
Dissection - Observation de pattes de grenouilles à différents niveaux Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.
Construction d’une maquette d’articulation

Représenter une observation par un dessin

Activités possiblesLignes du programme
Observation microscopique de cellules + photos ultrastructures à comparer. Thème 1

La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.
Thème 2
Coloration à l’eau iodée des chloroplastes des cellules de l’épiderme d’une feuille de fougère ou pélargonium. (Lien avec le thème 1 sur la notion d’organite). La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Observation de roches carbonées et/ou lames minces (tourbe, lignite, houille et graphite). La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse.
Extraction de pollens de tourbe, lignite...
Observation microscopique de pollens, étude du degré d’opacité
Fabrication d’hydrocarbure dans un aquarium / maquette à construire pour piégage du pétrole / manipulation pour cibler la remontée du pétrole dans une couche de sable imbibée d’eau. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
Organisation d’un sol-coupe de sol Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Constituants d’un sol-mise en évidence(loupe bino+protocole)
Mise en évidence d’une relation entre un type de roche mère et un certain type de végétation
Thème 3
Observation et comparaison de coupes de veines et artères normales et avec plaques d’athérome- photos numériques Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.
Dissection - Observation de pattes de grenouilles à différents niveaux Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.

Utiliser et/ou extraire des images numériques

Activités possiblesLignes du programme
Un tri des objets du sytème solaire (simulateur d’univers Celestia)

Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel)
Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.
Etude qualitative de la composition chimique du vivant et du non-vivant (Rastop, Molécules 3D, Minusc, banques de données) Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
Sortie sur le terrain La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
Dissection de 2 petits "vertébrés" Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun
Thème 2
Etude d’images satellitales pour cartographier, avec Mesurim, les prairies et les déserts océaniques. La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.
Étude de coupes géologiques. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
Organisation d’un sol-coupe de sol Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Extraction et observation des micro-organismes du sol
Altération granite : de l’échantillon
au minéral
Thème 3
Mesure de la PA et de la FC par l’utilisation de l’EXAO / Comparaison des consommation d’O2, débit cardiaque ou débit ventilatoire en fonction de l’entrainement. Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle
Dissection d’un cœur de mammifère
Observation et comparaison de photos de coeur en systole et diastole et mesure du VES avec mesurim
Observation et comparaison de coupes de veines et artères normales et avec plaques d’athérome- photos numériques
Construction d’une maquette d’articulation Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement.
Etudes de cas par groupes d’élèves (préparation aux TPE de 1ère) Des pratiques inadaptées ou dangereuses (exercice trop intense, dopage…) augmentent la fragilité du système musculo-articulaire et/ou provoquent des accidents.

Présenter ou traiter des informations sous forme d’un graphique

Activités possiblesLignes du programme
Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel) Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
L’eau dans la matière vivante (étude qualitative et quantitative) Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
Transgenèse des levures ade2 (kit fournisseur) La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel
Diversité et répartition des escargots des haies La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
Thème 2
Culture de chlorelles dans différentes conditions d’éclairement : Faire varier la quantité d’énergie reçue. Mesure de l’absorbance avec Mesurim ou avec un colorimètre. La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.
- Montage ExAO avec sonde CO2 dans une suspension de chlorelles/elodées ou fanes de radis. Mesure de la consommation de CO2 en fonction de la quantité d’énergie lumineuse perçue.
- Cultures de lentilles dans différents milieux (faire varier la concentration en nitrates par exemple). Evaluation de la surface colonisée (indicateur de croissance) : photographies/scanner/Mesurim.
Mesure de la concentration en O2 dans l’eau dans différentes conditions (avec ou sans micro-organisme) : EXAO Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.
Combustion d’un échantillon de charbon : possibilité de mesure de CO2 par EXAO L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps.
Evaluer l’énergie lumineuse reçue aux différentes latitudes d’un globe en mesurant, à l’aide d’un papier millimétré, la surface éclairée. Exploitation avec Mesurim. L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète.
Rôle des micro-organismes dans la dégradation de la mo par respiration (EXAO) Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Rôle du sol dans l’apport d’eau aux végétaux
Thème 3
Mesure des échanges gazeux respiratoires chez l’Homme par ExAO Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
Exploitation de tables de référence et/ou de mesures réalisées en EPS pour évaluer la VO2 max des élèves L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.

Présenter ou traiter des données sous formes d’un tableau

Activités possiblesLignes du programme
Le statut de la Terre et son originalité au sein du système solaire (logiciels Raysol et Excel) Thème 1

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
Etude qualitative de la composition chimique du vivant et du non-vivant (Rastop, Molécules 3D, Minusc, banques de données)

Etude quantitative de la composition chimique du vivant et du non-vivant (banques de données
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau.
L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.
Observation microscopique de cellules + photos ultrastructures à comparer. La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement.
Comparaison de séquences (Anagène) afin de mettre en évidence l’existence des mutations La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation).
Sortie sur le terrain La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.
Réalisation et comparaison de codes barres de la biodiversité (Anagène, traitement de texte)
Dissection de 2 petits "vertébrés" Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Mise en évidence de la dérive génétique :
- V1 : Activité "tirage de billes" + logiciel "Evolution allélique"

- ou V2 : Activité de simulation avec le logiciel NetBioDyn
La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible.
La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.
Thème 2
xpérience de calorimétrie : Comparer l’énergie libérée par un sucre, un morceau de bois et un morceau de charbon. (Permet d’introduire l’item sur les combustibles fossiles « Brûler un combustible fossile c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé »). La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d’eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone.
Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.
Constituants d’un sol-mise en évidence(loupe bino+protocole) Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.
Rôle des micro-organismes dans la dégradation de la mo par respiration (EXAO)
Sols, agrosystème et engrais
Rôle du sol dans l’apport d’eau aux végétaux
Thème 3
Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments.
L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :
- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;
- il y a une limite à la consommation de dioxygène.
Exploitation de tables de référence et/ou de mesures réalisées en EPS pour évaluer la VO2 max des élèves
Mesure des besoins énergétiques par l’utilisation du logiciel DDALI La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.
Etude de régimes d’entraînement de différents sportifs par l’utilisation du DIONDINE ou DIET
Mesure de la PA et de la FC par l’utilisation de l’EXAO / Comparaison des consommation d’O2, débit cardiaque ou débit ventilatoire en fonction de l’entrainement Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié.
Observation et comparaison de battements cardiaques normaux et avec insuffisance cardiaque -échographie cardiaques Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.
Etude de textes décrivant des expériences historiques mettant en évidence l’existence d’une régulation La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) :
- des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ;
- un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ;
- les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques.
La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d’étroites limites autour d’une certaine valeur.
A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard
Conception d’un protocole d’expérimentation et réalisation d’expériences de simulation avec un logiciel ( ex REGULPAN)
Etudes de cas par groupes d’élèves (préparation aux TPE de 1ère) Des pratiques inadaptées ou dangereuses (exercice trop intense, dopage…) augmentent la fragilité du système musculo-articulaire et/ou provoquent des accidents.

B. Boucher

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