La classification des espèces

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
M. BARREAU
Objectif
- Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution des organismes.
- Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.
- Apréhender les diversités actuelle et passée des espèces.
- Comprendre l'évolution des espèces vivantes.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2016

  • Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution des organismes.
  • Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.
  • Appréhender les diversités actuelle et passée des espèces.
  • Comprendre l'évolution des espèces vivantes.

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Lire, interpréter, commenter, produire des tableaux, des graphiques et des diagrammes organisant des données de natures diverses.
  •  travailler en équipe, partager des tâches, s'engager dans un dialogue constructif, accepter la contradiction tout en défendant son point de vue, faire preuve de diplomatie, négocier et rechercher un consensus.
  • Savoir identifier un problème, s'engager dans une démarche de résolution, mobiliser les connaissances nécessaires, analyser et exploiter les erreurs, mettre à l'essai plusieurs solutions, accorder une importance particulière aux corrections.
  • Savoir mener une démarche d'investigation.
  • Formuler des hypothèses, les tester et les éprouver.
  • Manipuler, explorer plusieurs pistes, procéder par essais et erreurs .
  • Analyser, argumenter, mener différents types de raisonnements (par analogie, déduction logique...).
Dates
Créée le 09 janvier 2018
Modifiée le 10 janvier 2018
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Comprendre la notion d’espèces. Placer des individus dans les bonnes catégories à partir de critères anatomo-morphologiques. Répondre à la question « qui est le plus proche de qui ? »

Déroulement des séances

1

Comment classer les êtres vivants ?

Dernière mise à jour le 09 janvier 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Se questionner sur les moyens de ranger trier classer les êtres vivants, en particulier les animaux
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
1 jeux de collection de 7 animaux à afficher
1 jeux miniature et 1 feuille A3 pour chaque groupe
Colle et feutre
Informations théoriques
Pour classifier, il faut maîtriser la distinction entre les actions de trier, ranger et classer.
Trier, c’est comparer chaque objet à une norme que l’on s’est donnée, puis à écarter celui qui ne correspond pas à la norme. C’est donc un critère binaire (« j’ai » ou « je n’ai pas »)
Ranger, c’est attribuer à chaque objet une grandeur mesurable puis à ordonner ces grandeurs selon un ordre croissant ou décroissant après les avoir comparées deux à deux. On place alors ces objets « en rang ».
Classer, c’est regrouper des objets suivant une caractéristique commune, C’est créer une collection d’objets qui ont une propriété en commun et qui, dans leur univers de référence, sont les seuls à la posséder.
La classification scientifique vise à catégoriser les êtres vivants (animaux, plante, champignons et micro-organismes) en différents groupes, en fonction de caractères communs. Le groupe de base est celui de l’espèce : baleine bleue, crapaud commun, poisson-scie, fourmi rousse, etc. La définition d’une espèce est l’ensemble des êtres qui peuvent se reproduire entre eux avec une descendance féconde. Les différents groupes au-dessus de l’espèce, du plus petit au plus vaste sont : le genre, la famille, l’ordre, la classe, l’embranchement (26) et le règne (6).

La méthode aujourd’hui est la classification phylogénétique de Lecuyer et Lecointre : Au caractères anatomo-morphologiques ont été ajouté les critères génétiques apportés par le développement de la biologie moléculaire (apport d’informations complémentaires non visibles à l’œil nu).
A noter que le monde vivant évolue et qu’une classification définitive est impossible. Plus de 1,7 millions d’espèces ont été recensées.

Vocabulaire spécifique :
- espèce : Une espèce est un ensemble d’individus ayant des caractéristiques communes et capable de se reproduire entre eux. Le mouton et la poule peuvent avoir des petits ? Non. Un berger allemand et un labrador ? Oui. »
- attribut / caractère anatomo-morphologique
- nomenclature binominale :
Depuis Linné, au xviiie siècle, chaque espèce est désignée par deux mots latins (ou latinisés) : le nom du genre auquel l’espèce appartient, suivi d'un terme la caractérisant (ce peut être par exemple un adjectif relatif à l’espèce ou son nom vernaculaire en latin, son pays ou sa région d’origine, le nom de son découvreur ou d’un scientifique à qui l’on veut rendre hommage, etc.) : par exemple, Felis catus est le chat, , Panthera leo le lion, Daubentonia madagascariensis, l’aye-aye, Vinca minor, la petite pervenche, Mentha piperata, la menthe poivrée. C'est la nomenclature binominale. Les deux mots s’écrivent en italique ; le premier prend une majuscule initiale, le second une minuscule.

Pour en savoir plus : http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/classification_des_espèces/34378

1. Entrée dans l'activité

collectif | 10 min. | découverte

Ens. : "Ce week-end, un ami m'a fait un cadeau : des cartes à collectionner d'animaux. Je suis très contente mais je ne sais pas du tout comment les classer et j'ai besoin de votre aide pour cela. "

Afficher les cartes A5 au tableau

Questionner sur ce qu'elles représentent pour arriver à définir la notion d'espèce. Questionnement également sur les noms scientifiques des espèces et leur origine.

 ​Ens. "Qu'est-ce que représentent ces cartes ?" "Nous sommes en Sciences, comment dirait-on ?"

Des espèces

Ens. "Comment pourrait-on définir une espèce ?" L’enseignant laisse émerger les représentations et se base sur le discours des élèves pour formaliser une définition.

Ens. " Qu'est-ce que vous pouvez remarquez également sur mes carte ?"

Il y a deux noms

Ens. "Pourquoi ?"

Cela s'appelle le nom binominal de l'espèce : nom scientifique latin des espèces = nom du genre auquel l'espèce appartient + terme le caractérisant (nom commun en latin, pays d'origine, adjectif relatif à l'espèce...)

Voir la composition du mot avec les élèves : Radical NOM, préfixe BI- et suffixe adjectival -INAL

Ens. "Et pourquoi on a crée des noms des espèces en latin ?

Pour permettre à tous les scientifiques de la planète de parler de la même chose.

2. Receuil des représentations

groupes de 3 | 15 min. | recherche

Maintenant, je vais vous donner un exemplaire de mes cartes et vous allez me proposer un classement de ces espèces sur une grande feuille. Il n’y a pas de bonnes ou de mauvaises réponses, vous pourrez nous proposer votre ou vos façons de classer les animaux. Vous pouvez vous mettre par 3/4.

Travail en petits groupes aléatoires : ils réfléchissent ensemble et collent les « cartes animal » par catégorie en fonction de leurs critères sur une feuille A3.

L’enseignant se déplace de groupe en groupe pour accompagner les élèves à préciser sur la feuille les noms des catégories ou les critères utilisés.

On s'attend à plusieurs types de classement :

- Rangement ordonné, croissant ou décroissant comme du plus petit au plus grand ou du plus gentil au plus méchant

- Tri par présence/absence de critères : ceux qui ont des poils et ceux qui n’en n’ont pas

- Groupements par points communs : régime alimentaire, habitat, mode de locomotion…

3. Confrontation et structuration des connaissances

collectif | 25 min. | mise en commun / institutionnalisation

a. confrontation

L’enseignant récupère les feuilles A3 et les affiche au tableau en les regroupant par type de classement (milieu de vie, mode de déplacement…).

Les élèvent réagissent aux différentes classifications, viennent au tableau expliquer leurs choix et découvrent qu’il existe de nombreuses façons de classer les êtres vivants.

Faire émerger le problème : les espèces ne peuvent pas être classées dans une seule et même catégorie.

La question qui doit émerger est « Comment placer les individus dans une et une seule catégorie ? ».

b. institutionnalisation

« Alors, qu’avons-nous appris aujourd’hui et quelle question nous nous sommes posée ? »

Les élèves expriment ce qu’ils ont retenu, l’enseignant fait préciser et précise, note au tableau les réponses attendues correctes. Relancer en demandant aux élèves de réfléchir à la question pour la prochaine séance.

Puis les élèves écrivent la synthèse dans leur cahier de sciences :

Une espèce est un ensemble d’individus ayant des caractéristiques communes et capable de se reproduire entre eux. Comment classer les individus dans un seul et un seul groupe ?​

2

Construire des groupes selon les caractéristiques anatomo-morphologiques

Dernière mise à jour le 09 janvier 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Mener une investigation afin de relever les attributs d’une collection d’animaux et constituer des groupes.
Durée
50 minutes (2 phases)
Matériel
1 tableau/grille de recueil des caractéristiques anatomo-morphologiques par élève
Videoprojecteur
3/4 feuilles A3 / Affiches
Informations théoriques
Vocabulaire spécifique :
- membre : partie mobile du corps qui permet le déplacement
- animal : une tête et/ou une bouche et/ou des yeux (si évocation du ver de terre ou de la méduse)

1. Emission des hypothèses et investigation

binômes | 25 min. | recherche

a. entrée dans l'activité

Rappel : « Lors de la dernière séance, je vous avais montré mes cartes et je vous avais demandé votre aide pour les classer. Qu’est-ce que nous avions vu ? »

b. hypothèses

"Alors, vous avez réfléchi ? Comment je fais moi pour classer mes cartes dans une seule et une seule catégorie ?"

Echange sur les différentes hypothèses, mise à l'écart des hypothèses fausses et émergence de l'hypothèse "par les critères physiques".

c. recherche

Ok, nous allons donc tester notre hypothèse et rechercher ce qui caractérise ces animaux. Pour cela, nous allons regarder ensemble la grille à remplir. C’est un tableau à double entrée, vous devez donc, pour chaque animal, cocher ses attributs. Vous avez également, affiché au tableau, les cartes en grand format si vous souhaitez observer les animaux.

Projeter le tableau et définir les différentes caractéristiques avec la groupe-classe. S'assurer de la compréhension de la consigne.

Les élèves se mettent par deux et renseignent le tableau.

2. Confrontation et formation des groupes

collectif | 25 min. | mise en commun / institutionnalisation

a. mise en commun

Quand un groupe a terminé, l’enseignant invite 1 élève du groupe à faire les croix au tableau sur le canevas de la grille projetée pour une ou deux espèces et , et ainsi de suite jusqu’à ce que le tableau soit rempli.

« Nous allons voir si nous avons tous trouvé la même chose. Pour le chat est-ce que vous avez trouvé des attributs différents ? Et pour l’escargot, est-ce qu’il a des yeux ? est-ce qu’il a une bouche ? … »

Echange avec le groupe classe pour argumenter et confirmer les choix. Aller rapidement pour les animaux « faciles » comme le chat et passer chaque critère en revue pour les animaux plus « compliqués » comme l’escargot.

Les oiseaux sont bien dans la catégorie des 4 membres car les ailes sont des membres.

b. formation des groupes

« Que peut-on remarquer quand on regarde ce tableau ? »

Certains ont tous des croix, certains ont des croix en commun donc des caractéristiques similaires.

« On voit effectivement que l’ensemble de l’échantillon (expliquer le terme ou demander à un élève d’expliquer à la classe) possède toutes les caractéristiques, on les appelle des … ANIMAUX »

« On observe également que l’on peut mettre les animaux par groupe en fonction de leurs attributs communs. Quels groupes voyez-vous ? »

L’enseignant réalise au tableau les schémas des groupes établis sur feuilles A3 (pour réaffichage séance suivante).

Exemples de groupes : Le mulot, la pie, le chat et la grenouille ont 4 membres / Le chat, et le mulot ont des poils et des mamelles.

Problème : Mes espèces sont toujours dans différents groupes... Comment faire ? A réfléchir pour la prochaine fois.

Coller grille d'observation individuelle dans le cahier de Sciences.

3

Former des groupes emboîtés

Dernière mise à jour le 10 janvier 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Elaborer une classification selon des critères scientifiques avec des ensembles emboîtés et répondre à la question « Qui est le plus proche de qui ? »
Durée
50 minutes (2 phases)
Matériel
1 collection d'animaux et 1 feuille A3 par groupe.
Informations théoriques
Vocabulaire spécifique :
- Espèce-ancêtre : l’ancêtre n’est pas unique, c’est une espèce qui a évolué et de nouvelles espèces sont apparues

1. Classement scientifique de la collection - Recherche

groupes de 4 | 30 min. | recherche

a. rappel des séances précédentes

« Je crois qu’aujourd’hui, je vais enfin arriver à classer mes cartes ! Alors, la dernière fois, qu’avons-nous fait ? qu’avez-vous retenu ? »

Rappels des acquis antérieurs : en classant les animaux sur ce qu’ils possèdent, on obtient un groupe par caractère ou attribut. Le caractère est ce détient les animaux que l’on veut classer : des poils, des membres ou des mamelles par exemple.

Afficher au tableau les groupes réalisés lors de la précédente séance.

b. recherche des groupes emboîtés

Par groupe, les élèves cherchent à construire la classification scientifique de la collection sur feuille A3. Démarrer en donnant un exemple au tableau.

Accompagner les groupes pour réaliser la classification de la collection.

2. Classement scientifique de la collection - Confrontation et structuration

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

a. mise en commun

L'enseignant récupère et affiche les collections proposées.

Valider les classements réalisés et le questionnement de départ : Est-ce que chaque espèce est bien dans un groupe et un seul ?

L'enseignant élabore le schéma de la classification scientifique de la collection au tableau (cf. trace finale) sous les consignes des élèves et avec les cartes A5.

Partir du mulot et du chat qui vont former le premier groupe des mammifères, puis le groupe des oiseaux avec la pie et le groupe des amphibiens avec la grenouille. Puis demander si ces 4 animaux n’ont pas des caractères communs. (…) Enfin, schématiser le grand ensemble des animaux avec des yeux et une bouche.

b. ouverture sur les notions de parenté, d'ancêtre commun et donc de proximité

Questionnement sur « Qui est le plus proche de qui ? »

Echange sur l’origine des ressemblances entre les espèces. Faire émerger la notion de parenté et d’ancêtre hypothétique. Donner des exemples : les chats possèdent des mamelles et des poils, caractères qui lui ont été transmis par un ancêtre commun, ou plutôt une espèce-ancêtre commune aux autres espèces qui ont des mamelles et des poils, comme les chiens.

« Le mulot est le plus proche de qui… est-il plus proche de la pie ou de la sauterelle ? La grenouille est plus proche du chat ou du poisson rouge ? »

« Selon vous, pourquoi les espèces se ressemblent ? D’où viennent les attributs communs ? »

c. trace finale

Coller le tableau de la classification dans le cahier de Sciences.

Dictée de la suite du bilan : « Les êtres vivants dans une catégorie ont hérité ces caractères d’une « espèce-ancêtre » qui leur est commune. Plus des espèces partagent des caractères, plus elles sont proches : les scientifiques établissent ainsi la classification du vivant. »

4

Classer scientifiquement une collection de 3 nouvelles espèces

Dernière mise à jour le 10 janvier 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Intégrer de nouvelles espèces dans la classification réalisée
Classer de manière autonome une nouvelle collection
Préparer l'évaluation
Durée
50 minutes (2 phases)
Matériel
Nouvelles cartes A5 : Homme (bébé), homard, rascasse volante et chien
Cahier de brouillon
Vidéoprojecteur

1. Et l'Homme ?

collectif | 10 min. | entraînement

a. intégration de nouvelles espèces dans la classification de l'échantillon réalisé

L'enseignant a eu la chance de recevoir de nouvelles cartes !!!

Les classer avec le précédent échantillon avec l'aide des élèves : Comment je fais ?

Définir les caractères/attributs puis les mettre dans la bonne "boîte".

Homard : squelette externe + membres articulés = arthropode

Rascasse volante : squelette intérieur/interne = vertébré + nageoires rayonnantes

Chien : squelette intérieur/interne = vertébré + poils et mamelles

Homme : squelette intérieur/interne = vertébré + poils et mamelles

Echange sur la fait que l'Homme soit un mammifère car cela interpelle certains élèves.

b. qui est le plus proche de qui ?

Questionner à nouveau sur les liens de parentés et les proximités.

2. Préparation de l'évaluation

binômes | 40 min. | réinvestissement

a. rappel sur la notion d'espèce

b. classement d'une nouvelle collection (cf. évaluation et correction)

Projeter le nouvel échantillon. Questionner sur le comment faire ?

Définir les caractéristiques anatomo-morphologiques

Projet en plus le tableau à remplir.

Par 2, les élèves remplissent le tableau et réalise la classification par groupe emboîtés.

Correction collective du tableau

Correction collective de la classification réalisée

c. qui est le plus proche de qui ?

Questionner sur les liens de parentés et les proximités.

 

5

Evaluation

Dernière mise à jour le 10 janvier 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution des organismes.
- Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.
- Apréhender les diversités actuelle et passée des espèces.
- Comprendre l'évolution des espèces vivantes.
Durée
50 minutes (1 phase)

1. Evaluation

individuel | 50 min. | évaluation