Arbres, matière, énergie C3

Objectifsélèves

Cycle

Notions et compétences

Étape

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Le projet en un clin d'oeil :

Arbres,

Un projet thématique en 5 étapes (8 activités de 1h). Ces étapes sont indépendantes mais complémentaires. Interdisciplinaire : Sciences (SVT), Technologie.

matière et énergie

Message à emporter : Tous les êtres vivants sont constitués de matière organique (par exemple le bois des troncs d’arbres). Au cours de leur croissance, les êtres vivants produisent de la nouvelle matière organique. La production de matière vivante par les végétaux nécessite de la matière minérale (eau et sels minéraux, dioxyde de carbone) et de l’énergie (la lumière). L’énergie se présente sous différentes formes. Une forme peut être convertie en une autre au cours de différents processus, dont certains sont naturels.

Etape 2 : Les besoins des végétaux pour leur croissance

Durée : 1 activité en 2 séances d’1h (plus une optionnelle) Déroulé : Les élèves analysent une coupe transversale d'un tronc, repèrent des variations dans l'épaisseur des cernes et cherchent des facteurs contrôlant la croissance de l'arbre. Ils conçoivent un protocole pour tester des hypothèses supplémentaires sur les facteurs contrôlant la croissance végétale, puis font un bilan explicite sur les liens entre matière minérale, matière organique et énergie.

• Organisation d’un végétal ; Identification de la biodiversité locale à l’aide d’une clé de détermination ;
• Production de matière organique par les végétaux à partir de matière minérale et d'énergie. Formes et conversions d'énergie ;
• Relations entre espèces au sein d’un écosystème ; chaîne ou réseau trophique ;
• Cycle de vie d’un végétal ; rôle des pollinisateurs dans la reproduction des végétaux ;
• Energies non renouvelables et renouvelables.

Notions, connaissances

• Réaliser des mesures ;
• Utiliser une clé de détermination ;
• Concevoir un protocole expérimental ;
• Représenter graphiquement des données scientifiques ;
• Observer rigoureusement ;
• Communiquer graphiquement une information ;
• Utiliser des informations scientifiques pour mener une action en faveur de l’environnement.

Compétences

Le projet « Arbres, matière et énergie (cycle 3) » permet aux élèves de comprendre les liens entre la biodiversité et la gestion des ressources naturelles indispensables à nos sociétés.

Objectifs élèves

Message à emporter : Les végétaux (dont les arbres) sont à la base des chaînes alimentaires, car ils peuvent produire de la matière vivante à partir de matière minérale. Presque tous les autres êtres vivants (dont les humains) se nourrissent de matière vivante produite par d’autres êtres vivants, à commencer par les herbivores, qui se nourrissent des végétaux. Au sein d’un écosystème, les êtres vivants interagissent de multiples façons : il y a les proies et leurs prédateurs, les parasites et leurs hôtes, les compétiteurs, les coopérateurs…

Etape 3 :Chaînes alimentaires et interactions entre espèces

Durée : 1 activité d'1h Disciplines : SVT, Chimie, Technologie Déroulé : Les élèves exploitent un jeu de cartes pour reconstituer une chaîne alimentaire. Ils comprennent ensuite que les êtres vivants sont reliés par une diversité de relations.

Message à emporter : La vie d’un végétal (une plante à fleurs) s’organise en différentes étapes : il germe, grandit et - un jour - produira des fleurs. Les fleurs contiennent les éléments reproducteurs mâles (les étamines, qui produisent le pollen) et femelles (le pistil). Une étape clé du cycle de vie des plantes à fleurs est la fécondation de la fleur. Le transport du pollen (pollinisation) est assuré par le vent ou par des animaux. Dans ce cas, une interaction à bénéfice réciproque se met en place.

Etape 4 : Le cycle de vie des végétaux

Durée : 3 activités d'1h Déroulé : Les élèves observent plusieurs structures végétales pour comprendre ce qu'est un fruit du point de vue biologique. Ils reconstituent la totalité du cycle de vie du végétal (les étapes qui viennent avant et après la formation du fruit). Enfin, ils étudient une interaction entre espèces : la pollinisation.

Message à emporter : Le bois est un matériau naturel, une ressource précieuse que l’on peut utiliser directement ou transformer. Ses propriétés physiques sont intéressantes : dureté, résistance aux chocs, durabilité… La biomasse est une énergie renouvelable. Les ressources naturelles comme le bois doivent être gérées de manière raisonnée (éviter la surexploitation, éviter le gaspillage, favoriser le recyclage…) pour rester disponibles à l’avenir.

Etape 5 : L’exploitation d’une ressource naturelle (le bois)

Durée : 2 activités d'1h (plus travail à la maison) Déroulé : Les élèves réalisent que le bois est partout autour de nous et que nous l'utilisons pour une grande diversité de raisons. Ils comprennent que le bois est une forme d'énergie renouvelable, mais malgré tout fragile. Enfin, ils découvrent que l'on doit et que l'on peut prendre soin de la ressource bois.

Message à emporter : Les organismes vivants sont constitués d’organes. Les végétaux possèdent des racines, une tige (ou un tronc), des feuilles, des fleurs et des fruits. Une clé de détermination est un outil qui permet d’identifier la catégorie à laquelle un objet appartient. Elle est constituée d’un ensemble de questions qui portent l’attention de l’observateur sur certains critères en particulier. En biologie, on peut en utiliser une pour déterminer l’espèce d’un être vivant.

Etape 1 : L’organisation d’un végétal

Durée : 1 activité en 3 séances d'1h Déroulé : Les élèves s'entraînent à identifier un arbre à la manière d'un scientifique (à l'aide d'une clé) et comprennent l'importance du vocabulaire scientifique. Sur le terrain, les élèves étudient un arbre en particulier. Ils apprennent à observer de manière rigoureuse (description, mesure). De retour en classe, les élèves font parler les indices collectés sur le terrain pour en apprendre le plus possible sur « leur » arbre.