Proposer une stratégie expérimentale en SVT permettant de

Fiche méthodologique
Proposer une stratégie expérimentale en SVT permettant de répondre à un problème scientifique
(= étape 1 des ECE)
Exemple fictif, basé sur des notions tirées du programme de Seconde, d’une question type ECE :
Mise en situation et recherche à mener
Les végétaux, comme tous les organismes vivants, sont composé de cellules contenant du cytoplasme, un liquide riche
en eau. On cherche à démontrer que le chou est un être pluricellulaire en partie composé d’eau.
Ressources
Schéma simplifié de la structure d’une cellule
Matériel disponible :
végétale :
Matériel vivant : feuilles de chou fraîches
matériel courant de laboratoire (verrerie, instruments,
matériel d’observation, de mesures, de chauffage,
informatique etc.)
Question : Proposer une démarche d’investigation qui
permette de déterminer si le chou est bien un être vivant
pluricellulaire en partie composé d’eau.
Guide de résolution :
1) Analyser la question à résoudre et les éventuels documents support. En déduire les éléments à étudier dans le
protocole expérimental, c’est-à-dire l’objectif de la stratégie expérimentale.
Ici l’objectif est de montrer que l’échantillon fourni est bien composé de plusieurs cellules, et de vérifier la présence de cytoplasme
dans les cellules ; il faut donc avoir accès à la structure microscopique de l’échantillon. Il faut aussi prouver que l’échantillon
contient de l’eau, et donc trouver un moyen de mettre en évidence la présence de cette eau.
2) Proposer un protocole expérimental c’est-à-dire la ou les manipulations à mettre en œuvre pour répondre à la
question. Pour cela il faut détailler :
- les moyens concrets mis en œuvre dans la stratégie expérimentale : quel matériel utiliser, dans quelles conditions…
- les paramètres étudiés, l’objet d’étude de chaque manipulation.
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Moyens mis en œuvre : Prélèvement puis préparation microscopique d’une fine couche d’épiderme de chou avec une pince OU
coupe transversale fine d’une feuille de chou ; montage entre lame et lamelle de la préparation et observation au microscope
=> Objet d’étude : structure cellulaire et intracellulaire du tissu foliaire, comparaison avec le schéma de référence permettant
d’identifier une cellule et l’emplacement du cytoplasme dans la cellule.
Moyens mis en œuvre : Prélever puis chauffer un échantillon de chou au bec électrique dans un tube à essai.
=> Paramètre étudié : condensation en gouttelettes la paroi du tube de vapeur d’eau.
OU (plus précis) Moyens mis en œuvre : peser la feuille avec une balance de précision, la placer dans une étuve pour la
déshydrater, puis peser de nouveau la feuille =>. Paramètre étudié : Différence de masse en g = masse d’eau dans l’échantillon.
Remarque 1 : il faut imaginer un protocole faisable en classe. Exemple de protocole infaisable en classe : on
cultive un chou dans un milieu contenant de l’eau marquée par un isotope radioactif d’hydrogène pendant quelques jours
puis on réalise l’autoradiographie d’une feuille.
Remarque 2 : comme dans cet exemple, plusieurs protocoles différents peuvent valablement permettre de
répondre à la question, dans la mesure où tous les aspects attendus (moyens, paramètres étudiés) sont bien
abordés. Exemple de protocole non valable : on regarde la feuille au microscope, on chauffe (trop vague).
3) Annoncer les conséquences vérifiables de son protocole = qu’est-ce qu’on s’attend à observer et ce qu’on peut
en déduire (« si j’observe tel résultat, alors cela signifie que… »)
Si au microscope on observe une structure cellulaire ressemblant au schéma, alors on peut en déduire que le chou est un organisme
pluricellulaire dont les cellules contiennent du cytoplasme. Si l’on voit des gouttes se former le long du tube, ou si l’on mesure une
différence de masse entre avant et après le chauffage, alors on en déduit qu’il y a de l’eau dans les cellules du chou.
Proposer une stratégie expérimentale en SVT ne se réduit pas à proposer une/des manipulations
expérimentales : il faut aussi dire pourquoi on la/les fait, détailler comment on va s’y prendre
concrètement, et expliquer en quoi les résultats obtenus permettront de répondre à la question.