Découvrir notre environnement

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2, CM1, CM2.
Auteur
I. PERRY
Objectif
- Proposer des tris en fonction des différentes caractéristiques mises en évidence, justifier ses choix.
- Constater la biodiversité animale et végétale d’un milieu proche.
- À partir de petites collections (3 ou 4 espèces), par exemple, animaux, champignons, végétaux :
*Approcher la notion de caractère commun avec le support de schémas simples (ensembles emboîtés).
* Interpréter les ressemblances et les différences en terme de parenté.
- Mobiliser ses connaissances pour mettre en évidence le rôle et la place des êtres vivants et leur interdépendance dans un milieu donné.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral
  • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
  • Les êtres vivants dans leur environnement
  • L’unité et la diversité du vivant
  • Mobiliser ses connaissances pour comprendre des questions liées à l’environnement et au développement durable
Dates
Créée le 16 septembre 2014
Modifiée le 22 octobre 2014
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

J'explore l'environnement proche de mon école . Je trie les éléments du milieu, puis je classe les êtres vivants qui l'occupent.
Je comprends la notion de biodiversité et son utilité pour les écosystèmes

Déroulement des séances

1

De quoi est constitué l’environnement de l’école ?

Dernière mise à jour le 22 octobre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Constater la biodiversité animale et végétale d’un milieu proche.
- Observer, lister les composantes naturelles et non naturelles d'un milieu.
- Acquérir un vocabulaire scientifique précis : milieu, vivant/non vivant, animal, végétal, minéral, naturel/non naturel
Durée
95 minutes (4 phases)
Matériel
- bloc-note (1 par groupe)
- pages 2 à 6 du folio
- un appareil photo
- grandes feuilles pour les affiches

1. Lecture d'une photo aérienne

collectif | 15 min. | découverte

Etape 1 - Observation d'un document :

kiss Quel  type de document avez-vous devant vous ? Que représente-t-il ?

Réponse attendue et apport du maître : photo aérienne sur google map, mappy, edugeo

kiss Sur la photo aérienne de l'école, vous voyez cinq  numéros. A quels lieux correspondent-ils ?

Réponse attendue : 1 (devant la classe de CM2A), 2 (autour de l'arbre de la salle de sport), 3 (près du terrain de tennis et de la cour), 4 (dans la cour), 5 (dans le jardin)

angel Rôle du maître - Guide l'observation

Difficulté possible : les élèves ne se repèrent pas sur la photo aérienne

Aide - les amener à sortir s'ils ont du mal à identifier les lieux d'étude et à prendre des points de repère

 

Etape 2 - Emission d'hypothèses

kissA votre avis, les milieux photographiés sont-ils les mêmes ? Y trouve-t-on les mêmes êtres vivants ? Pourquoi ? Comment faudrait-il faire pour pouvoir comparer ces milieux ?

Réponse attendue : il faudrait identifier et noter tout ce que l'on y trouve, les animaux, les plantes, les cailloux, les déchets pour pouvoir ensuite comparer.

2. Sortie sur le terrain

groupes de 5 | 30 min. | recherche

kiss Pour découvrir ce qui compose un milieu, il faut délimiter un périmètre d'observation. Pour cela, vous allez observer le milieu qui vous est attribué. Vous déciderez de l'endroit qui vous semble le plus caractéristique, le plus intéressant. Vous formerez ensuite une ronde puis le secrétaire de votre groupe notera sur un cahier d'expériences tout ce que vous voyez de différent à l'intérieur de cette ronde.

Vous noterez également le type d’habitat étudié (pelouse, cour bétonnée, remblai, fossé, jardin...), l'heure de début/fin de relevé, la température (C°), l'ensoleillement, la force du vent (nul, léger, modéré, fort), l'élément le plus présent.

angel Rôle du maître : circule de groupe en groupe afin d'aider les élèves à affiner leurs observations, à nommer ce qui est vu.

3. Tri des éléments du milieu

groupes de 5 | 45 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etape 1 - Mise en commun

yes Un rapporteur pour chaque groupe présente son travail. Le maître relève sur des affiches les éléments répertoriés. Une photo en sera faite puis collée dans les folios p4.

kiss Les milieux sont comparés : dans lequel y a-t-il le plus d'animaux différents ? de plantes différentes ? qu'est-ce qu'on trouve qui n'est ni animal, ni végétal ?

 

Etape 2 - Situation problème

kiss Vous allez devoir trier les éléments qui ont été répretorié dans les différents milieux. Vous disposez pour cela d'une grande feuille et des photos de ce que vous avez observé . Vous tracerez au marqueur les paquets qui regroupent ce qui vous semble aller ensemble et vous les légenderez.

 

Etape 3 - Mise en commun

yes Les élèves explicitent leurs propositions et des critères variés sont listés.

Réponses possibles : les déchets, les cailloux, les animaux, les plantes, la poussière, ce qui est vivant ou non vivant, ce qui est fabriqué par l'homme, tout ce qui est vert, les insectes.

angel Rôle du maître : guide la mise en commun afin de réunir différentes catégories : insectes et animaux, animaux avec vivant. Demande aux élèves de redonner les caractéristiques de ce qui est vivant et ce qui ne l’est pas. ( définition abordée en cycle 2)

Réponse attendue : ce qui est naturel et ce qui est non naturel c'est à dire fabriqué par l'homme, ce qui est vivant et non vivant, les animaux, les végétaux, les minéraux; Un être vivant nait, se nourrit, grandit, se reproduit et meurt.

yes Une fois les critères communs choisis, une légende est décidée et les éléments de la page 5 sont surlignés de la bonne couleur afin de comparer plus facilement les milieux. Peuvent ainsi être mis en évidence des lieux riches en êtres vivants (le jardin), d'autres plus ou moins modifiés par l'homme et pauvres  (la cour, les remblais).

4. Trace écrite

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les pages 5 et 6 sont complétées.

Dans un environnement on distingue :

- ce qui est naturel et vivant, c'est à dire qui nait, se nourrit, grandit, se reproduit et meurt. Ce sont les animaux, les végétaux et les champignons.

- ce qui est naturel et non vivant, c'est à dire les éléments minéraux (eau, terre, roche)

- ce qui n'est pas naturel c'est-à-dire fabriqué par l'homme.

2

Qu'est-ce qui différencie un milieu d'un autre ?

Dernière mise à jour le 22 octobre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Identifier des composantes physiques de l’environnement et des indices de l’activité humaine
Constater la présence d’êtres vivants dans certaines conditions de milieu.
Durée
45 minutes (2 phases)
Matériel
- pages 7, 8 du folio

1. Les caractéristiques physiques d'un milieu

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etape 1 - Analyse d'informations collectées

kiss Pourquoi les milieux que nous avons étudiés autour de l'école n'ont-ils pas les mêmes êtres vivants ? Les élèves émettent plusieurs hypothèses.

Réponse attendue - ils sont plus ou moins au soleil, ils sont piétinés, ils sont couverts de bithume, leur terre est trop pauvre, ils sont trop secs.

yes La page 7 du folio est complètée à l'aide des fiches d'observation de la sortie et les hypothèses sont reprises.

angel Le maître guide la corrélation entre les facteurs physiques et biologiques de chaque milieu.

2. Quelques milieux extrèmes

collectif | 30 min. | recherche

Etape 1 - Lecture de documents pour aller plus loin

 

Les élèves place sur le plansiphère les lieux décrits.

Pour aller plus loin : Une recherche documentaire est menée sur le type d'êtres vivants peuplant ces milieux extrèmes et les adaptations qu'ils ont développées.

 

Etape 2 - Trace écrite

 

Un milieu est habité par des êtres vivants différents plus ou moins nombreux : ce sont les caractéristiques biologiques du milieu.

Un milieu peut aussi être étudié pour ses caractéristiques non vivantes : ce sont les caractéristiques physiques du milieu. On mesure la température, l'humidité, la lumière.

Même dans les milieux dont les conditions de vie sont très extrèmes, on rencontre de nombreux êtres vivants. Des adaptations  leur permettent de vivre sous des températures très basses (le manchot) ou dans des déserts (chameau, cactus)...

3

Mettre de l'ordre dans la diversité des êtres vivants

Dernière mise à jour le 22 octobre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- À partir de petites collections (3 ou 4 espèces), par exemple, animaux, champignons, végétaux :
- approcher la notion de caractère commun avec le support de schémas simples (ensembles emboîtés).
- interpréter les ressemblances et les différences en terme de parenté.
- Maîtriser le vocabulaire suivant : caractère commun, parenté.
Durée
85 minutes (3 phases)
Matériel
- folio pages 9 à 13
- annexes
Informations théoriques
La systématique (science des classifications) consiste à organiser la diversité du monde vivant en proposant une classification. A la différence d’une opération de rangement ou de tri (discriminer un objet en fonction d’un critère binaire : possède/ne possède pas), classer constitue une activité visant à établir des regroupements sur la base d’un critère donné et d’une causalité sous-jacente .
Dans la classification scientifique, les êtres vivants sont classés sur la base d’attributs qu’ils présentent
et qu’ils partagent (= caractère commun).
Pour constituer un groupe, seuls sont pris en compte les caractères présents uniquement chez les
espèces regroupées (ex : posséder une colonne vertébrale pour les vertébrés) et absents à l’extérieur
du groupe formé.
Les caractères communs considérés doivent, par ailleurs, représenter, sur le plan de l’évolution, une
innovation qui caractérise le groupe (= caractères nouveaux) : ainsi, la présence de poils et de
mamelles caractérise le groupe des mammifères au sein de celui, plus large, des tétrapodes.
A l’opposé, l’absence d’un caractère ne définit pas, par défaut, un autre groupe : le terme
«invertébrés» a un sens sur le plan du vocabulaire courant mais il ne correspond pas, sur le plan
scientifique, à la classification actuelle.
En conséquence, dans la classification moderne appelée classification phylogénétique, certains
groupes sont maintenus (ex : les vertébrés, les mammifères, les oiseaux) alors que d’autres ont
disparu (ex : les invertébrés, les poissons, les reptiles).

1. Choisir des caractères communs

groupes de 3 | 10 min. | recherche

Les scientifiques classent les êtres vivants pour y voir plus clair dans la nature. Les classer signifie : "faire des groupes d'êtres vivants en fonction de points communs".

kiss Vous disposez de 4 illustrations d'animaux familiers : le chat, la tortue, le poisson et le hamster. Essayez de trouver pourquoi les scientifiques ont mis ces quatre animaux dans le même groupe.

Réponse attendue :ils mangent des croquettes ou des flocons, ils n'ont pas de plumes, ils ont une queue, ils vivent avec l'homme

yesLa classe examine les propositions et débat sur les avantages et inconvénients des critères de classement : regrouper des animaux sur le régime alimentaire ou le lieu de vie n'est pas stable puisque le poisson est omnivore et la tortue ne vit pas que dans l'eau

angel Rôle du maître - tranche le débat : le classement des animaux doit se faire sur les attributs de chacun et non sur ce qu'ils n'ont pas ou sur l'endroit où ils vivent. Puisqu'on cherche à classer les êtres vivants c'est à dire à répondre à la question "qui est plus proche de qui " cela revient à former des groupes d'espèces qui partagent un maximum de points communs. Plus les êtres vivants possèdent d'attributs en commun, plus ils sont proches. 

2. Le tableau des attributs

collectif | 35 min. | découverte

Etape 1 - Recherche des attributs des animaux

kissQuels caractères pourrait-on utiliser pour classer les animaux ?

Réponse attendue - le nombre de pattes, les plumes, les os, la queue, la tête, le coeur, les yeux...

angel Appport du maître - Les éléments observables pour décrire un être vivant sont appelés attributs.

Explications sur le fait que les scientifiques travaillent chaque jour pour choisir des caractères permettant de fabriquer des classements représentants le mieux possible la nature. Le maître fait lire la page 11 du folio afin que tout le monde soit bien d'accord sur ce que désigne chaque caractère.

kiss Quels sont les caractères que possèdent les 4 animaux domestiques de la page 9 ? Les élèves par groupes doivent en groupe mettre des croix dans le tableau "Fiche d'observation des caractères" (page 10)

 

Etape 2 - Les caractères partagés

kissA partir du tableau des attributs, les élèves doivent pouvoir répondre à plusieurs questions du type :"Quels caractères sont partagés par le plus d'animaux ? Quel caractère n'est partagé que par deux animaux ? Qu'est-ce que cela signifie ?

Réponse attendue - le chat et le hamster possèdent les mêmes caractères, cela veut dire qu'ils se ressemblent plus entre eux qu'avec tous les autres.

 

Etape 3 - Les ensemble emboités

yes En utilisant les quatre illustrations des animaux, les étiquettes des attributs que nous avons déterminés (squelette interieur, tête avec yeux et bouche, 4 membres, peau recouverte de poils, peau recouverte d'écailles, peau nue, nageoires) et un feutre pour tracer des "patates" autour des animaux que l'on veut rassembler, représentez par un schéma les informations qui apparaissent dans le tableau des attibuts.

Aide du maître - Si après un temps de manipulation, la classe n'arrive pas à utiliser la réprésentation sous forme d'ensemble, le maître peut montrer un exemple (étoile bleue à 6 branches, étoiles bleue à 4 branches, carré bleu, rectangle bleu -> caractère commun : couleur bleue, puis ensemble des étoiles et des quadrilatères)

yes Mise en commun - Quand les élèves se sont mis d'accord sur la dispositions des vignettes et le tracé des ensembles, ils les collent sur une feuille A4 qu'ils affichent au tableau. (annexe 2)

Discussion autour des ensembles possibles ; présentation de la classification emboitée des animaux. Le maître demande à réfléchir sur la notion de "cousin" en cherchant des animaux proches. (page 10)

3. Les animaux du jardin de l'école

groupes de 4 | 40 min. | réinvestissement

Etape 1 - Réinvestissement

Le maître distribue à chaque groupe d'élèves un exemplaire de la fiche des animaux du jardin ainsi que le tableau vierge des attributs (folio p12). Ils doivent le complèter et produire un classement emboité en collant les illustrations et les étiquettes de légende des ensembles.

 

Etape 2 - Trace écrite

Pour classer les êtres vivants on les observe et on note leurs différents caractères (= attributs). Puis on les regroupe dans des ensembles emboîtés selon ce qu'ils ont en commun. Plus ils ont de caractères communs et plus ils sont proches. La classification montre l'évolution des espèces. (page 13)

4

L'homme modifie les milieux de vie

Dernière mise à jour le 22 octobre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Lire et utiliser différents langages (photos, tableaux, graphiques, schémas)
Prendre conscience des conséquences de l'intervention humaine sur ses environnements
Approcher la notion de chaîne et de réseaux alimentaires
Durée
105 minutes (2 phases)
Matériel
- folio pages 14 à 20
Informations théoriques
Le rapport d’évaluation, publié en 2005 établit les faits suivants :
• La biodiversité contribue entre autres à la sécurité, à la santé et au bien-être de l’espèce humaine.
• L’appauvrissement de la biodiversité causé par des facteurs anthropiques a été plus rapide ces 50 dernières années que lors de l’ensemble de l’histoire humaine.
• La dégradation des écosystèmes pourrait s’aggraver considérablement au cours de la première moitié de ce siècle et faire obstacle aux objectifs du millénaire si des efforts sans précédent ne sont pas réalisés pour la réduire.
Malgré la prise de conscience des menaces
pesant sur la biodiversité, le dernier rapport du PNUE paru en 2007 constate qu’après les cinq extinctions majeures qui ont décimé la biodiversité au cours des temps géologiques, une sixième extinction majeure est en cours. En effet, le rythme d’extinction des espèces est probablement entre 100 et 1 000 fois plus rapide que le rythme naturel caractéristique du passé terrestre, en raison des activités humaines. On assiste ainsi à une diminution rapide de la diversité des gènes, des espèces et des habitats. L’érosion de la biodiversité est due essentiellement à la fragmentation des habitats, à leur dégradation ou à leur disparition et aux effets du réchauffement climatique. S’y ajoutent le commerce international d’espèces menacées et l’introduction d’espèces invasives.
Le bilan publié en novembre 2009 confirme la tendance observée par les différentes études menées précédemment. Il concerne 47 677 espèces animales et végétales réunies sur une « Liste rouge ». Dans cet échantillonnage 17 291 espèces sont menacées d’extinction. La situation est plus critique pour les espèces utilisées par l’Homme pour son alimentation ou pour la médecine traditionnelle :
- 36 % des mammifères qui servent à l’Homme pour se nourrir sont en danger; En outre, de nombreuses espèces aujourd’hui considérées comme en bon état de conservation seront touchées par la dégradation de leur environnement liée au changement climatique.
Concernant les plantes cultivées pour l’alimentation, on constate qu’en un siècle, les trois quarts de leur diversité ont purement et simplement disparu. Sur environ 10 000 plantes qui ont été utilisées par l’Homme pour se nourrir, seulement 150 restent cultivées et, parmi elles, une douzaine apporte 80 % des aliments d’origine végétale consommés dans le monde. Quatre espèces, le riz, le blé, le maïs et la
pomme de terre constituent à elles seules 60 % du total. Cette réduction représente un risque pour l’alimentation humaine accentué par le changement climatique, car des variétés résistantes à la sécheresse, à des insectes ou à des maladies disparaissent alors que nos systèmes de production agricole fondés sur la monoculture sont fragiles.
(cf LAMAP La biodiversité)

1. La biodiversité dans l'environnement quotidien

collectif | 45 min. | recherche

Etape 1 - Enquête

kissL'homme utilise, dans sa vie quotidienne, une grande diversité d'éléments provenant du monde naturel vivant.

Comment pourrions-nous faites un inventaire d'éléments de la biodiversité qui nous permettent de vivre jour après jour ? Quelles grandes catégories pourrions-nous distinguer pour être efficaces ?

Le maître - La recherche est limitée à l'espace de vie de la maison. Le maître aide les élèves à organiser la recherche en proposant plusieurs catégories qui seront distribuées dans les groupes : les matériaux de construction de la maison, les meubles , les vêtements, les produits ménagers, les cosmétiques et les médicaments, les aliments présents dans les repas d'une journée, le cartable et la culture, les objets du quotidien

 

Etape 2 - Restitution

yes Les élèves par groupes élaborent  des affiches thématiques constituées d'images découpées, de dessins ou de mots assemblés.

 

Etape 3 - Mise en commun

yes  Les affiches sont présentées ; les provenances des éléments sont précisées (animal/ végétal, milieux forrestiers/ marins/agricole, provenant de France/Asie/Afrique/Amérique)

2. La biodiversité de la planète

groupes de 3 | 60 min. | recherche

Etape 1 - Question initiale

kiss Nous avons observé la biodiversité dans les milieux autour de l'école mais combien d'espèces connait-on sur la planète et combien en reste-t-il à découvrir ? Quel rôle l'homme a-t-il sur les modification de la biodiversité à l'échelle de la Terre et quelles en sont les conséquences ?

 

Etape 2 - Recherche documentaire

yes  Pour répondre à ces questions, les élèves sont répartis en groupe. Chacun étudiera un ensemble documentaire avec pour mission de comprendre l'importance de la biodiversité et les causes et conséquences de ses modifications. Les élèves répondent aux questions sur leur cahier d'expérience. Les thèmes de travail seront :

1)  Quelles ont été les variations du nombre d'espèces au cours des temps géologiques ?

2) Quelles espèces ont déjà disparu et quelles en ont été les causes ?

3) Quelles relations existe-t-il entre les êtres vivant d'un milieu et quelles sont les conséquence d'une modification des réseaux alimentaires ?

4) Comment l'homme modifie-t-il les milieux :  le peuple Penan.

 

Etape 3 - Mise en commun et débat

enlightened Thème 1 - La Terre a déjà, au cours de son histoire, subit 4 périodes d'extinction d'espèces dont les causes ont été les changements climatiques et autres catastrophes naturelles, y compris cosmiques, comme l'impact d'un  astéroïde avec la Terre qui pourrait avoir marqué la fin du secondaire voilà 65 millions d'années et être responsable de la disparition des dinosaures. À l'opposé, l'épisode actuel d'extinction résulte entièrement de l'action de l'homme sur les écosystèmes. 

Le maître explique que si environ 2 millions d'espèces ont aujourd'hui été découvertes il en reste sans doute de 3 à 48 millions à découvrir.  
 

enlightened Thème 2 - Les principales causes humaines de perte de biodiversité sont :  la destruction et la fragmentation des habitats (habitats forestiers), la pollution des milieux (eaux douces et marines), la surexploitation des ressources naturelles (chasse, pêche), l'introduction d'espèces "étrangères" invasives, le réchauffement climatique. Le maître pourra apporter des précisions sur les espèces en danger (16 119 sont menacées d'extinction ; durant les 500 dernières années, 784 espèces se sont éteintes à cause de l'homme et 60 ne survivent qu'en captivité)

enlightened Thème 3 - Les différentes représentations des relations alimentaires dans un milieu sont étudiées (chaines alimentaires avec les flèches orientées dans le sens du flux de matière "est mangé par", un réseau alimentaire = une ensemble de chaînes alimentaires, la pyramide alimentaire permettant de mettre en évidence les producteurs, les herbivores, les carnivores et les prédateurs). Le maître guide le débat sur les conséquences de la disparition d'un maillon ou de l'introduction d'une nouvelle espèce.

enlightened  Thème 4 - Le peuple penan est une peuple indigène de Malaisie menacé d'extinction du fait de l'abattage des forêts dont ils dépendent. Au fur et à mesure de la disparition des arbres, les rivières s'envasent tuant le poisson, le gibier s'enfuit et les penans ne peuvent plus se nourrir. Dans les zones où les grands arbres ont été coupés, le gouvernement replante des palmiers à huile (biocarburants, cosmétiques). En 2008, plusieurs projets de construction de barrages hydroélectriques ont vu le jour, innondant les terres des Penans.

 

Etape 4 - Trace écrite

Lecture des deux documents extraits du Journal des enfants joints au folio.

Notre environnement quotidien dépend en grande partie de la biodiversité qui est en danger à cause de la surexploitation des ressources de la planète. La dégradation des habitats et le réchauffement climatique sont deux raisons importantes de perte de biodiversité. C'est pourquoi les efforts dans l'avenir vont se concentrer sur la protection des forêts tropicales et des zones humides.