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Un exemple d ’activité expérimentale en classe de 5ème

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Respiration et occupation des milieux. Un exemple d ’activité expérimentale en classe de 5ème. Journées pédagogiques SVT collège janvier 2004. Nutrition et respiration en Classe de 5 ème. C : Des êtres vivants dans leur milieu C1 : respiration et occupation des milieux. des contenus :

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Presentation Transcript
un exemple d activit exp rimentale en classe de 5 me

Respiration et occupation des milieux

Un exemple d ’activité expérimentale en classe de 5ème

Journées pédagogiques SVT collège

janvier 2004

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Nutrition et respiration en Classe de 5ème

C : Des êtres vivants dans leur milieu

C1 : respiration et occupation des milieux

      • des contenus :
  • ..."Des caractéristiques du milieu déterminent les conditions de la respiration et influent ainsi sur la répartition des êtres vivants"…
  • des compétences :
  • Expliquer la modification de l ’occupation du milieu par la variation d ’un facteur - température, pollution, agitation, peuplement végétal - influant sur la respiration.
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Analyse d ’une situation nouvelle

La centrale de Nogent sur Seine (photo du site de la DRIRE Champagne Ardennes)

L ’implantation des centrales nucléaires se fait le long de fleuves car elles nécessitent de grandes quantités d'eau pour leur refroidissement.

On constate que la répartition des animaux du fleuve est considérablement modifiée, parfois dangereusement, par la présence d'une telle usine ; cherchons pourquoi.

observation

Observation

La centrale entraîne une augmentation de la température du fleuve.

probl me biologique

Problème biologique

Comment la température du fleuve modifie-t-elle la répartition des poissons ?

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Hypothèse

La température modifie la respiration des poissons.

exp rimentation

Expérimentation

Mesurer la fréquence respiratoire du poisson en fonction de la température.

r sultats

Résultats

Plus la température de l ’eau augmente, plus le rythme respiratoire du poisson augmente...

autre dispositif exp rimental

Autre dispositif expérimental ?

On aurait pu mesurer l ’intensité respiratoire du poisson en fonction de la température...

MAIS

Les sondes oxymétriques sont compensées en température

compensation des sondes oxym triques en temp ratures

Compensation des sondes oxymétriques en températures

La concentration apparente en dioxygène varie avec la température.

Pour obtenir des résultats interprétables il faut travailler à température constante.

Sinon il faut refaire l ’étalonnage de la sonde à chaque température.

pourquoi le rythme respiratoire augmente t il avec la temp rature

Nouveau problème

Pourquoi le rythme respiratoire augmente-t-il avec la température ?

la temp rature fait varier la teneur en dioxyg ne de l eau

Hypothèse

La température fait varier la teneur en dioxygène de l ’eau.

donn es physiques et chimiques

Données physiques et chimiques

Plus la température augmente et moins l ’eau contient de dioxygène.Plus l ’eau est chaude et plus le poisson doit faire circuler d ’eau au travers de ses branchies pour se procurer le dioxygène dont il a besoin.

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Vérification

Il est possible de faire varier la teneur en O2 de l’eau à température constante et de mesurer l’effet sur le rythme respiratoire

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Vérification (suite)

Concentration en O2

(on fait buller de l’air dans l’eau bouillie versée dans l’aquarium au temps 0)

Température de l ’eau

Temps

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Résultats

Donc : la fréquence des battements d’ouies du poisson augmente lorsque la teneur en O2 de l ’eau diminue…

bilan

Bilan

La présence d ’une centrale nucléaire au bord d ’un fleuve modifie la répartition des êtres vivants car le rejet d ’eau chaude fait augmenter la température de l ’eau.

(Canada) (Champagne-Ardennes)

Ceci s ’accompagne de la diminution de la quantité de dioxygène disponible dans le milieu obligeant les êtres vivants à quitter la zone si la quantité de dioxygène devient insuffisante.

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Capacités des élèves mises en œuvre

I : saisir des informations

par l'observation de la situation initiale

dans les graphiques construits et/ou proposés.

Re : Réaliser :

suivre le protocole,

adapter le protocole pour pouvoir compter les battements d'ouie

faire les mesures de température et de fréquence respiratoire

Ra : raisonner :

suivre une démarche expérimentale

comparer les résultats, critiquer la validité de l'expérience

faire un bilan

C : communiquer

construire un tableau pour noter les mesures

tracer un graphique

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Construire et compléter un tableau

Compétence du B2i :Organiser des traitements numériques à l'aide d'un tableurL'élève doit être capable de: - interpréter les résultats fournis à partir de données saisies par l'élève, par une feuille de calcul élaborée par l'enseignant; - créer une feuille de calcul simple qui réponde à un problème donné en utilisant à bon escient les formules et en vérifier la validité.

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C1 : respiration et occupation des milieux

EEDD : Éducation à l ’Environnement et au Développement Durable

IDD : Itinéraires De Découverte(avec les sciences physiques)