Thème programme : Le vivant et son évolution (thème 2) - Le corps humain et la santé (thème 3)
Notions du programme : Relier les besoins en nutriments et en d’oxygène des cellules animales et le rôle des systèmes de transport dans l’organisme ; Expliquer comment le système respiratoire et le système cardiovasculaire interviennent lors d’un effort musculaire, en identifiant les capacités et les limites de l’organisme (rythmes cardiaque et respiratoire, et effort physique) ; Relier la nature des aliments et leurs apports qualitatifs et quantitatifs pour comprendre l’importance de l’alimentation pour l’organisme (besoins nutritionnels).
Prérequis : notion de cellule (6e) ; les différentes échelles de l’organisme.
Compétences du CRCN : évoluer dans un environnement numérique ; utiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données.
Objectifs : les activités pédagogiques proposées ont vocation à nourrir le parcours d’éducation à la santé. Elles mobilisent également les élèves autour des valeurs citoyennes et sportives en lien avec les Jeux Olympiques et Paralympiques. Le fonctionnement en plan de travail permet de développer l’autonomie des élèves et favorise l’entraide et la collaboration.
Matériel nécessaire : 1 PC ou tablette avec internet pour chaque groupe de travail (utilisation des logiciels Equil’al et Labo virtuel ; visualisation de vidéos en ligne).
Scénario pédagogique : En route vers les Jeux Olympiques et Paralympiques 2024 !
Une vidéo introductive permet en premier lieu de questionner et sensibiliser les élèves sur les Jeux paralympiques :
Comptez ensuite 4 à 5 séances pour réaliser la totalité des activités obligatoires du plan de travail. Les élèves travaillent à leur rythme, seuls ou en groupe (effectif de 4 élèves au maximum) et apprennent à sautocorriger et à s’autoévaluer. Ils gèrent eux-mêmes le passage d’une activité à l’autre en choisissant l’ordre dans lequel ils souhaitent réaliser les activités proposées, chacune des notions travaillées ne nécessitant en effet pas nécessairement celles des activités précédentes comme prérequis. Des activités facultatives sont proposées aux élèves pour gérer les différences de rythme entre les groupes de travail.
En fin de séquence, une séance est dédiée à la rédaction d’un bilan coopératif : l’enseignante attribue à chaque groupe de travail un problème à résoudre du plan de travail. Chaque groupe dispose alors de 20 minutes pour répondre à cette problématique à l’intérieur d’un anneau de couleur à partir des informations qui ont été découvertes durant l’activité associée. Les anneaux olympiques correspondant aux différentes "briques" du bilan sont par la suite lus à voix haut par les différents groupes de travail, discutés et/ou modifiés, puis sont réunis ensembles et collés sur un seul et même support de manière à reconstituer les anneaux olympiques. Cette synthèse sera photocopiée par l’enseignante et distribuée à l’ensemble du groupe classe lors de la séance suivante.
⇩ La santé est dans l’assiette ! ⇩
Activité en ligne (genially) : La santé est dans l’assiette !
Cette activité en ligne réalisée à partir du logiciel Genially comporte deux missions :
Mission 1 : le logiciel Equil’al est utilisé pour aborder l’équilibre alimentaire et les notions d’apports, de dépenses et de balance énergétique.
L’élève devra calculer en ligne l’IMC d’Homer, son métabolisme de base, ses dépenses et ses apports énergétique sur une journée en fonction de son régime alimentaire.
Mission 2 : à partir d’un plateau des recommandations alimentaires et des "cartes aliments" fournies, l’élève devra constituer un menu équilibré à Homer pour une journée complète.
Les ressources de cette seconde mission sont issues d’une activité à manipuler élaborée par Ségolène Paris : n’hésitez pas à aller consulter son site internet où vous retrouverez notamment différents jeux pédagogiques et leçons à manipuler !
Des feedbacks directs sont intégrés au support numérique, cependant certaines étapes comme la construction du tableau de la mission 1 ou la constitution du menu équilibré de la mission 2 nécessitent une validation par l’enseignante.
Les "cartes aliments" de la mission 2 :
Capacités travaillées :
Utiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données : le logiciel Equil’al.
Lire et exploiter des supports de différente nature.
Différenciation :
Des aides vocales notionnelles et méthodologiques sont intégrées au support numérique et permettent d’anticiper d’éventuels blocages des élèves.
Notions construites (anneau bleu du bilan coopératif) :
Les aliments sont composés de lipides, protéines, glucides, eau, vitamines, fibres et sels minéraux nécessaires à notre organisme pour grandir, fonctionner et produire de l’énergie. Même au repos, le corps possède des nutriments et dépense de l’énergie : c’est le métabolisme de base. Manger équilibré signifie satisfaire les besoins en matière et en source d’énergie de l’organisme. Ce n’est possible qu’en mangeant des aliments variés.
Un déséquilibre alimentaire peut se créer quand les apports énergétiques sont différents des dépenses. Par exemple, quand les besoins quantitatifs de l’organisme sont dépassés, il peut y avoir une prise de poids.
Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.
Différenciation :
Une aide est proposée aux élèves qui rencontrent des difficultés pour comparer les échanges réalisés, avec le sang, d’un muscle au repos et d’un muscle en activité (question 3).
Il s’agit d’une aide à la démarche où l’exemple du dioxygène est utilisé. La démarche à suivre pour répondre à la question est donnée à l’élève qui devra exploiter les données du document pour compléter les données manquantes ou entourer la proposition correcte.
Notions construites (anneau jaune du bilan coopératif) :
Lors d’un effort physique, les cellules ont davantage besoin de dioxygène et de glucose et rejettent plus de dioxyde de carbone qu’au repos.
⇩ Une, deux, trois … partez ! ⇩
Capacités travaillées :
Formuler une hypothèse.
Suivre les étapes d’un protocole.
Communiquer sous la forme d’un graphique.
Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.
Différenciation :
Une aide méthodologique sur la construction d’un graphique est proposée aux élèves qui rencontrent des difficultés pour placer sur le graphique les points correspondant aux différentes mesures de leur rythme cardiaque.
Les élèves disposent également d’une "boîte à outils" présentant les principales étapes de la démarche scientifique, qu’ils ont déjà utilisé lors de précédents activités au cours de l’année :
Notions construites (anneau rouge du bilan coopératif) :
Lors d’un effort physique, la fréquence cardiaque (nombre de battements/min) augmente. Davantage de sang est envoyé dans les vaisseaux sanguins par minute.
⇩ Entraînement et surentraînement ⇩
Capacités travaillées :
Lire et exploiter des supports de différente nature (graphique ; texte).
Mettre en relation des informations pour répondre à un problème.
Communiquer et argumenter dans un langage scientifique.
Différenciation :
Deux types d’aides sont proposées aux élèves :
Aide méthodologique (1) : "J’ai du mal à lire le graphique".
Aide à la démarche (2) : "Je ne sais pas quoi répondre ou comment répondre".
Production attendue :
Homer s’est entraîné davantage que Liza, et il devrait être plus performant que Liza le jour du marathon, ce qui en accord avec l’affirmation de Homer et la première partie du graphique : pour des charges d’entraînement inférieures à 150 km par semaine, plus le sportif s’entraîne, meilleure sera sa performance le jour du marathon. Cependant, bien que Homer se soit beaucoup plus entraîné que Bart, il devrait être moins performant que Bart le jour du marathon. D’après la deuxième partie du graphique, on observe qu’au-delà de 150 km par semaine, plus l’athlète s’entraîne, moins bonne sera sa performance le jour du marathon. Homer se trompe donc en affirmant qu’il va arriver le premier car il est le plus entraîné. En effet, Homer sera surentraîné, et il n’aura pas le temps de récupérer entre les phases d’entraînement. Or, une des conséquences du surentraînement est la diminution de la performance. De plus, Homer risque aussi d’être blessé ou malade, ce qui l’empêcherait de participer à la compétition.
Notions construites (anneau vert du bilan coopératif) :
L’entraînement permet d’augmenter progressivement les performances d’un sportif. Le surentraînement est un excès d’exercices physiques sur le long terme : un sportif surentraîné a le sentiment de ne plus progresser et ressent même une régression, il se sent fatigué et souffre de douleurs musculaires et articulaires. Cela peut entraîner des roubles du système cardio- vasculaire ou des blessures.
2. Focus sur les logiciels Equil’al et Labo virtuel
⇩ Aborder l’équilibre alimentaire avec Equilal’ ⇩
Equil’al : un logiciel pour aborder l’équilibre alimentaire
Equil’al est une application pour comprendre le lien entre métabolisme, dépenses, apports et équilibre alimentaire. Créer par Philippe Cosentino, elle permet de calculer en ligne le métabolisme de base d’un individu, sa masse idéale, ses dépenses journalières, et la ration (énergétique, glucides, lipides, protides) sur une journée.
Retrouvez sur le site SVT de l’académie de Nice la version web "hors ligne" (à dézipper et déposer dans un dossier local ou réseau).
⇩ Réaliser des simulation de prise de sang avec Labo virtuel ⇩
Labo virtuel’ : muscle et irrigation sanguine
L’application Labo virtuel "muscle et irrigation sanguine" de Grégoire Pagnier permet de réaliser des simulations de prises de sang au niveau d’un muscle produisant une activité plus ou moins intense.
Dans cette activité, l’élève doit régler plusieurs paramètres pour chaque simulation :
Le lieu de prélèvement du sang (à l’entrée ou à la sortie du muscle d’Usain Bolt) : ceci permet aux élèves de se questionner sur les données utiles pour identifier les besoins ou les déchets du muscle.
L’intensité de l’effort (repos ou effort intense) du muscle d’Usain Bolt : ceci permet de relier l’évolution des besoins en fonction de l’intensité de l’effort musculaire.
Le volume de sang à prélever (100 mL) : ceci permet d’amener les élèves à ne comparer que des quantités de substances dans un certain volume de sang qu’ils définissent.
Les supports proposés constituent des pistes pour l’enseignement des SVT. Chaque professeur est libre de s’en emparer et d’exercer sa liberté pédagogique.
