Esquisse Le Système Digestif Travail par Patrick McKay, Josué Roussel, Ibrahim Diallo, Ludovic Desroches Ricard Travail remis à Louis Trudel PED 3728G Faculté d'éducation Université d'Ottawa 27 octobre 2013 Sciences, 10e année B. Biologie- Fonctions et systèmes animaux et végétaux SNC2D Première partie: L’introduction au système digestif : La bouche et l’œsophage Déroulement de l'activité: 150 min (2 cours) Acquisition et connaissances préalables: Sciences, 9e année, cours théorique ou appliqué, connaissances des noms de certains organes faisant partit du système digestif et de certains principes d’hygiène de base. Premier cours : La bouche, une introduction au système digestif. Directives Engagement : 15 min Quoi : Introduction du système digestif par la bouche, identification de ses différentes parties. Comment : Présentation d’un modèle de la bouche, une image sur internet. Je laisse les élèves observer le modèle sur le TBI et séparer la bouche par des groupes de tissus distincts. Ils tentent de nommer les parties, je viens supporter les noms corrects donnés ou proposer un nom, si nécessaire. On identifie les différentes parties au TBI, les élèves viennent écrire. À la fin de cette activité, je demande aux élèves de constater les deux parties clés de la bouche : Les dents et la langue. Exploration : 25 min Quoi : Identifier les fonctions de chaque type de dents différentes. Comprendre le rôle des dents dans la digestion. Ressources et stratégies Ressources : Un modèle de la bouche sur internet, présenté sur un TBI. Stratégie : Les élèves peuvent se rendre volontaires pour aller au TBI pour situer un groupement important de tissus dans la bouche, qui en constitue une partie distincte. Ils se proposent à y écrire le nom et relier l’objet avec une flèche. Les élèves peuvent lever la main pour aider celui qui doit écrire au tableau. Je demande aussi aux élèves de nommer les dents, ce qui va servir à la prochaine activité. Je demande aux élèves ce qu’ils croient être les parties les plus importantes de la bouche et pourquoi. Ressources : Feuille de dessin, d’exercices et de remplissage et une petite lampe de poche au besoin Stratégies : Les élèves se placent en Comment : Les élèves sont invités à remplir la feuille questionnaire demandée où ils doivent dessiner la structure dentaire de l’humain en se basant sur leurs pairs. Ils classent les dents par types selon des noms proposés sur la feuille. Ensuite, les groupes d’élèves se font présenter plusieurs animaux différents. Chaque groupe choisit deux animaux pour lesquels ils étudient les dents et en quoi sont dents sont utiles à ces animaux. Les élèves peuvent donc comprendre que chaque type de dent a une fonction (broyer, déchirer, mâcher, sectionner…) et comment le régime alimentaire rentre en jeux. On fait des comparaisons entre les dents des humains et des animaux à voix haute, un à la fois. groupes de 3 à fin de pouvoir observer les dents des autres. Il peut arriver que certains aient des caries ou même des appareils dentaires, ce qui ne vient qu’ajouter à la discussion qu’on peut avoir en classe autour de la santé et des complications dentaires. Une petite lampe de poche peut faciliter de voir dans la bouche. En groupes de 3, il est peu probable qu’ils n’aient pas au moins un ou deux modèles par groupe, on peut changer les groupes au besoin. Ils discutent ensemble et partagent leurs réponses et opinions tout en remplissant la feuille. On fait un tour de groupes à la fin de l’activité d’exploration pour partager les réponses des différents groupes sur les différents animaux. Explication : 20 min Quoi : Explication des différentes fonctions des dents avec exemples d’animaux et de pratiques humaines à l’appui. Ici, j’introduis des principes d’hygiène dentaire et la structure des dents, maintenant qu’on commence à bien voir l’utilité des dents. Ressources : Tableau et notes de cours disponibles sur le site. Stratégies : Présentation Prezi ou PowerPoint pour rendre la présentation des explications plus intéressante, disponible aussi sur le site internet du cours. Comment : J’utilise ce que les élèves ont proposé à tour de rôle, sur quoi baser mes explications. Élaboration : 15 min Quoi : Compréhension théorique de l’utilité des dents et de ses caractéristiques. Comment : Remplissage des notes de cours trouées ensemble avec le professeur, en partie, au long de l’explication. Évaluation : (avec élaboration) Ressources : Tableau et notes de cours disponibles sur le site. Stratégie : Faire remplir l’élève les notes de cours permet de faire ses études de façon plus active. Il est guidé vers la réponse et ça lui permet de dégager ce qui est important à retenir, en même temps. Ressources : Tableau et notes de cours disponibles sur le site. Quoi : Cette partie se fait en tandem avec la partie élaboration. Je peux évaluer la participation des élèves en ramassant leurs Stratégie : Au fur et à mesure que l’élève feuilles d’exercices que je pourrais suit les notes de cours expliqués, il remettre le prochain cours. comprend comment ce qu’il a appris rentre en contexte. Une partie des notes Comment : Les élèves sont amenés à n’est pas directement abordée dans répondre aux questions ouvertes, lors de la l’explication et revient à l’élève de remplir partie élaboration, à main levée. pendant la partie élaboration, d’où les 15 minutes réservées à la fin. Deuxième cours : La bouche et l’œsophage, un chemin vers l’estomac. Directives Engagement : 10 min Quoi : Révision rapide du cours passé, surtout des parties de la bouche, à fin de pourvoir aller plus en détail avec la langue et se diriger vers l’œsophage par après. Ressources et stratégies Ressources : Notes du cours passé remplies par les élèves au dernier cours et redistribuées en début de cours. Stratégie : Rétroaction possible suite à ce quoi avait l’air les notes des élèves. Discussion ouverte en classe. Comment : Je demande aux élèves de résumer ce que nous avons fait au cours passé, chacun contribuant une petite partie, à tour de rôle. Je demande d’identifier la deuxième partie très importante de la bouche : la langue. Ceci situe ce qui s’en vient. Exploration : 15 min Activité 1 : La langue Quoi : Identifier les différents goûts perçus par la langue. Comment : Les élèves sont invités à remplir la feuille questionnaire demandée où ils doivent dessiner une esquisse de la langue. Ils doivent, par après, goûter les différents aliments mystères du sac Ressources : Feuille de dessin, d’exercices et de remplissage. Sac magique de dégustations. Stratégies : Les élèves se placent en groupes de 3. On fait un tour de groupes à la fin de l’activité d’exploration pour partager les réponses des différents groupes à fin de trouver quels items avaient un goût sûr, amer, etc. Il est important de considérer les allergies alimentaires et les croyances religieuses ou autres face à l’alimentation (pas d’arachides, pas de produits magique de dégustations. Ils notent ce qu’ils remarquent à propos des différents goûts perçus. Ils devront remplir le diagramme dessiné en indiquant à quel endroit certains goûts se sentaient plus prononcés. Explication : 30 min Activité 1 : La langue Quoi : Explication des différentes fonctions de la langue et des différents goûts perçus. laitiers, des produits Kocher, etc.). Je peux utiliser par exemple, des bonbons sûrs, de la tire salée, etc. Ressources : PowerPoint, Youtube : http://www.youtube.com/watch?v=8V6VsNkGfTQ Stratégies : Je présente chaque goût, un par diapositive, de façon à bien distinguer chaque goût. En donnant des exemples réels, les élèves Comment : J’utilise ce que les peuvent encore mieux comprendre et ça les élèves ont remarqué comme goûts amène à réfléchir et même y voir un intérêt importants. J’explique ce qui donne personnel. Visionnement vidéo à propos de un certain goût (p. ex. : Le sûr est l’œsophage pour y voir à l’intérieur, le causé par l’acidité). Des exemples mouvement et les parties différentes. d’aliments ayant ces goûts sont donnés. Activité 2 : L’œsophage Quoi : J’explique comment l’œsophage fonctionne et le fait qu’il est le lien entre la bouche et la prochaine partie du système digestif, qui est l’estomac. Comment : Comme il n’y a pas vraiment une partie exploration pour l’œsophage, je dois vraiment engager les élèves dans cette partie avec une vidéo sur YouTube, par exemple, qui sert à capter l’attention. Élaboration : 15 min Quoi : Compréhension théorique de l’utilité des dents et de ses caractéristiques. Comment : Remplissage des notes de cours trouées ensemble avec le Ressources : Tableau et notes de cours disponibles sur le site. Stratégie : Faire remplir l’élève les notes de cours permet de faire ses études de façon plus active. Il est guidé vers la réponse et ça lui permet de dégager ce qui est important à retenir, en même professeur, en partie, au long de l’explication. Évaluation : (avec élaboration) Quoi : Cette partie se fait en tandem avec la partie élaboration. Je peux évaluer la participation des élèves en ramassant leurs feuilles d’exercices que je pourrais remettre le prochain cours. Comment : Les élèves sont amenés à répondre aux questions ouvertes, lors de la partie élaboration, à main levée. temps. Ressources : Tableau et notes de cours disponibles sur le site. Stratégie : Au fur et à mesure que l’élève suit les notes de cours expliqués, il comprend comment ce qu’il a appris rentre en contexte. Une partie des notes n’est pas directement abordée dans l’explication et revient à l’élève de remplir pendant la partie élaboration, d’où les 15 minutes réservées à la fin. Deuxième partie: L'appareil digestif et la digestion: processus physicochimiques de l'estomac Déroulement de l'activité: 150 min (2 cours) Acquisition et connaissances préalables: les étapes physicochimiques au niveau de la bouche et le péristaltisme de l'œsophage. Premier cours : l’estomac partie 1 Directives Engagement: 15 min L'enseignant: -utilise une usine de transformation comme analogon pour décrire la cible étudiée. - Pose des questions à propos de l'analogon en rapport avec les caractéristiques communes. Les élèves: - Regardent et visionnent - Décrient les ressemblances entre l'analogon et la cible visée Exploration: 20 min L'enseignant: - Distribue les rôles aux élèves et supervise les étapes de la digestion jusqu'au niveau de l'estomac. - Adopte un remue-méninges à la réalisation d'une carte conceptuelle pour permettre plus de visibilité du phénomène. Les élèves: - Forment des groupes et essayent de jouer les rôles qui l'ont été assignés. Explication: 20 min L'enseignant - Utilise des schémas, des images - Faire comprendre les phénomènes physiques et chimiques qui se produisent au passage du bol alimentaire dans l'estomac. Ressources et stratégies Ressources: - Images et vidéos Stratégies: - Aide visuel et auditif - Interaction et participation Ressources: - Laboratoire d'informatique Stratégies: - Recherche sur internet - Diagrammes et schémas Stratégies: - Remue-méninges en carte conceptuelle faisant des liens entre les composantes où il faut découper et coller les vignettes dans les cases appropriées. - Promouvoir la communication et l'entraide entre élèves. - Se socialiser Ressources: - Bibliothèque de l'école Stratégies: - Se référer à la documentation fournie Les élèves: - Décrire avec leurs propres mots les explications de l'enseignant en ce qui a attrait avec les aspects physiques (le malaxage) et chimiques (sécrétion des sucs gastriques (acide chlorhydrique et azyme)) Élaboration: 20 min L'enseignant: - Proposition d'activités - Sollicitation des réponses. -Poser des questions pour vérifier le niveau de compréhension par rapport aux attentes visées et apporter des réponses et/ou des ajustements éventuels. Les élèves: - Se mettre à la tâche. - Proposition de solutions. -Réponses aux questions posées Stratégies: Schéma Deuxième cours : l’estomac partie 2 Directives Évaluation: 15 min Les élèves: - Légender le schéma de l'appareil digestif - Reconstruction du trajet des aliments dans l'organisme (jusqu'au niveau de l'estomac). Ressources et stratégies Stratégies : - Évaluation formative Exploration : 30 minutes Quoi : Créé un estomac Ressources : - Craquelins - Sac ziploc - jus d’orange Comment : Briser des craquelins que les élèves mettent dans un sac ziploc. Les mains agissent comme la bouche qui décompose les aliments en petits morceaux. Faire verser un peu de jus d’orange dans le sac qui agit comme « sucs gastriques ». Demander aux élèves si ça devient mou. Faire presser le sac par les élèves pendant 1 minute. Est-ce que le tout devient Stratégies - Découverte - Participation active liquide? Le travail de l’estomac est terminé et la nourriture est prête à être envoyée dans l’intestin où l’eau et les nutriments seront finalement absorbés. Explication : 30 minutes Quoi : Donner aux élèves des informations supplémentaires en lien avec l’estomac (pancréas, foie et vésicule biliaire). Ressources : - tableau - manuel de référence - feuilles de notes Comment : Faire comprendre aux élèves que le rôle du pancréas est de produire les enzymes digestives, le foie produit la bile qui est stockée dans la vésicule biliaire. La bile est libérée lors de l’arrivée de graisse dans l’intestin pour la dissoudre. Stratégies - Appendice sur l’estomac en lien avec les sucs digestifs Troisième partie: L'appareil digestif et la digestion: processus de la sortie de l'intestin Déroulement de l'activité: 150 min (2 cours) Acquisition et connaissances préalables: les étapes physicochimiques au niveau de la bouche, le péristaltisme de l'œsophage et le processus physicochimique de l'estomac. Premier cours: Introduction sur l’intestin, étude de l’intestin grêle Directives Engagement : 5 min. Quoi : * Faire maintenir les liens avec ce qui vu auparavant sur la digestion Comment : Quiz formatif : Les parties de la digestion déjà vu en classe (1) bouche, œsophage, estomac. (2) Quelques fonctions sur ces parties. Les élèves doivent compléter le quiz avant l’exploration. Exploration : 10 min. Quoi : * Introduction aux intestins - lien final : comparer les différentes longueurs des parties vues de la digestion avec l’intestin. - Faire comprendre qu’il y a deux types d’intestins Comment : 1) Couper les cordes selon la longueur de chaque partie de la digestion pour un individu adulte : - Bouche : 8 cm - Œsophage : 25 cm - Estomac : 15 cm - Intestin grêle : 457 cm - Gros intestin : 122 cm 2) Après avoir fait coller toutes ces cordes Ressources et stratégies Ressources * Quiz formatif: format papier Stratégies * Travail individuel : trace de compréhension Ressources * Corde de différentes couleurs * paire de ciseaux Stratégies * Découverte * Écoute active * Prise de note bout à bout, on distingue globalement, à ce point-ci du cours, la longueur de toutes les sections nécessaires pour faire le processus de digestion. Explication : 30 min. Quoi : Intestin grêle, absorption des nutriments. * Dans la chaîne de digestion, quel est le rôle de l’intestin grêle qui mesure 457 cm (environ 5 mètres) qui est la plus longue de toutes? * Message important à donner aux élèvesfaire comprendre que c’est dans cette région que se passe le processus central de la digestion. Comment : * Théorie explicative à expliquer aux élèves : Analyser la partie de l’intestin grêle sur l’arbre conceptuel Partie physique - Duodénum : Il a pour fonction de neutraliser la forte acidité de la nourriture digérée par l’estomac (chyme) - Jéjunum : Il transporte rapidement les aliments en digestion grâce aux ondes péristaltiques assurées par les muscles de la paroi. (pH = entre 7 et 8). Il y a absorption des nutriments à cause de sa muqueuse. - L’Iléon : Absorbe les nutriments comme le jéjunum. Il contient un sphincter qui contrôle le passage des aliments vers le côlon. Des plaques de Peyer assurent une protection immunitaire. Partie chimique - Absorption des nutriments : acides gras, acides aminés, vitamines, minéraux. Ressources *Carte conceptuelle sur la digestion Stratégies * Pose de questions sur le rôle de l’intestin grêle à la fin du cycle de digestion. * Cours magistral * Discussion en classe * Prise de note - Absorption d’eau Muqueuse : C’est une saillie (aspect poilu). Elle augmente l’espace d’échange pour faciliter l’absorption des nutriments. * Faire rappeler aux élèves que la nourriture à ce point a été complètement réduite à rien. * Chaque nutriment devient comme un petit bloc qui va être utilisé pour construire quelque chose à l’intérieur du corps, dont les organes. * Analyser chaque bulle Exploration : 30 min Quoi : Expérimentation sur la digestion faite par l’intestin grêle Comment : - Faire voir aux élèves une réaction analogue pour expliquer l’action de l’intestin grêle à l’aide d’une petite expérience simple Expérience : 1) Couper la jambe d’un bas de nylon qui va être utilisé comme petit intestin ou intestin grêle. 2) Faire couler et descendre le gruau trempé vers le large contenant. 3) Ce qui sort du bas de nylon est l’eau et les nutriments nécessaires pour le corps. Ressources * 2 tasses de gruau trempé * Une paire de ciseaux * Bas de nylon * large contenant Stratégie * Manipulation * Visualisation * Analogie : Exploration *Simulation : petite expérience équivalente sur le rôle de l’intestin grêle Deuxième cours: gros intestin ou côlon Directives Explication : 30 min. Quoi : Créer un lien entre l’intestin grêle et le gros intestin (10 minutes) Ressources et stratégies Ressources * Carte conceptuelle * ordinateur Comment 1) Lien : Faire comprendre aux élèves que l’intestin grêle et le gros intestin est comme un système d’aiguillage qui guide les aliments sur deux directions possibles. Ce qui est bon est Stratégies * Pose de questions sur le rôle du gros intestin à la fin du cycle de gardé dans le corps par l’intestin grêle, et les déchets sont envoyés dans le gros intestin. Ce qui est digéré reste et ce qu’il n’est pas est compacté vers un autre tube. digestion. * Cours magistral * Discussion en classe * Prise de note * Révision et lien entre l’intestin grêle et le gros intestin : visionnement d’un vidéo explicatif http://www.explania.com/fr/chaines/sante/detail/commentfonctionne-la-digestion *Analyse du rôle des deux intestins : Ce qui est bon reste dans le corps et les déchets inutiles sont compacté jusque plein pour enfin être évacué à partir du gros intestin. Quoi : Le fonctionnement du gros intestin Théorie à donner aux élèves Les fonctions du gros intestin : Extraction des sels et des liquides, entreposage des selles dans le rectum, intervention du cerveau dans un cycle d’évacuation, évacuation des déchets ou reste d’aliments non digérés. Physique - Gros intestin : Le gros intestin est divisé en 4 parties : caecum, côlon, rectum et le canal anal. Cette partie contient des bactéries qui décomposent les aliments. - Rectum : Cette partie permet le stockage des matières fécales en attente de la défécation. - Anus : Cette partie contient un sphincter (valve) qui évacue périodiquement les déchets. Muqueuse : C’est une saillie (rayée ou dentelée). Elle favorise l’absorption de l’eau et des sels ou électrolyte. La muqueuse sécrète aussi un bicarbonate pour neutraliser l’acidité. Il y a contrôle de l’infection. Exploration : 15 min. Quoi : Exploration du dernier cycle de l’intestin. Ressources * sac de poubelle * papier journal Comment : Démonstration de l’action du gros intestin par une petite expérience faite en classe par les élèves. *Analogie : gros intestin en comparaison avec les déchets de la maison Stratégies * Cours magistral sur l’intestin * Jeu de rôle 1) Faire remplir un sac de poubelle à pleine capacité par les élèves 2) Rectum : Lorsque plein, la réaction automatique est l’évacuation. Un élève donne le signal. C’est le signal qui est envoyé au cerveau lorsque le rectum est plein. 3) Anus : Prendre le sac de déchet et mettre hors de la classe. C’est l’évacuation. 4) La classe reste toujours propre grâce au concierge pour refaire un recyclage, compostage. * Apprentissage coopératif *Expérience directe : participation du concierge de l’école * Visualisation Application : 30 min. Ressources * Vidéo YouTube Quoi : * Fin du processus de digestion: Le cycle de digestion est complet à l’évacuation. 1) Autre aspect à faire comprendre aux élèves: les problèmes et les maladies de l’intestin Expliquer brièvement sur les maladies qui affectent l’intestin. (intestin irritable, cancer, infections Symptômes : diarrhée, constipation, etc.) *Sujet connexe à étudier avec les élèves, le compostage : importance de limiter la pollution, le recyclage/le compostage pour garder la Terre propre. D’autres cycles en dépendent (chaîne alimentaire). *Révision complète du cycle de digestion Comment : *Compostage : petit vidéo à montrer aux élèves https://www.youtube.com/watch?v=kPTS8ZUVG98 Réflexion (objectivation) : Qu’avez-vous découvert sur la digestion? 2) Autre aspect à faire explore aux élèves: le temps de digestion Observation du temps de digestion: * Demander aux élèves de ne pas manger de maïs pour quelques jours. * Remarquer le temps et l’heure. Manger des épis de maïs. - Calculer la période de temps où le maïs réapparaît dans la matière fécale. Stratégies *Propreté et environnement : Vidéo sur le compostage des déchets * Question * Révision *Enseignement par les pairs * Pensée critique Clôture * Observation du processus de digestion dans le temps * Donner des travaux à faire à la maison (devoirs, lecture) Fin de l’étude du cycle de digestion Réinvestissement comme préparation à l’évaluation: *lecture, devoirs, problèmes (Biologie 11-12)1 *se diviser en groupes de 5 pour l'évaluation du lendemain Quatrième partie: L'appareil digestif et la digestion: le système au complet et l'évaluation Déroulement de l'activité: 75 min (1 cours) Acquisition et connaissances préalables: les étapes physicochimiques au niveau de la bouche, le péristaltisme de l'œsophage, le processus physicochimique de l'estomac et le processus de la sortie par l'intestin. Directives Engagement : 20 min. -Répondre aux questions des cours auparavant Ressources et stratégies Ressources -Texte à lire (Biologie 11-12)1: Revue (pg. 239) -Regarder une émission de l'autobus magique sur YouTube -portables, projecteur, accès à l'internet Stratégies -mise en situation -assurer les élèves que l'activité sommative n'est pas trop difficile Explication : 5 min. -Résumer le système digestif en expliquant que la nourriture continue tout le long de la trajectoire du début jusqu'à la fin Ressources: -tableau, craie -Réseau de conception qui démontre les liens entre tous les organes et processus Élaboration : 5 min. -J'explique l'activité aux élèves Ressources: -Photocopies d'une feuille qui explique les consignes -Tableau et craies Consignes: Les élèves doivent se mettre en groupe de cinq et simuler le système digestif. Ils ont besoin de simuler le système digestif. Un élève représente la bouche, un élève représente l'oesophage, un élève représente l'estomac, un élève représente l'intestin et un élève représente la nourriture. Les élèves se mettent en ligne. Ils ont besoin de se mettre à l'ordre approprié (la bouche au commencement de la ligne, Stratégies: -rester calme pour que les élèves n'aient pas peur -Regarder toute la classe pour ne pas manquer de mains lever durant le temps que les élèves peuvent demander des questions -expliquant clairement le montant de détails qu'ils ont besoin de dire durant leur présentation l'oesophage entre la bouche et l'estomac, etc.). L'élève qui représente la nourriture commence à la bouche. L'étudiant qui représente la bouche a besoin de faire semblant de manger la nourriture. Cela se fait d'une façon créative (par exemple, en faisant semblant que ses mains sont des dents, et il fait semblant de manger la nourriture avec ses bras). L'élève représentant la nourriture a maintenant besoin de se promener à la personne qui représente l'oesophage. Cet élève a besoin de jouer le rôle de l'oesophage d'une façon créative. Cette présentation devant l'enseignant se continue jusqu'à tant que la nourriture passe à travers du système digestif au complet. Durant cette présentation, les élèves ont besoin de raconter ce qu'il arrive à chaque étape de la digestion. Étant enseignant, j'évalue les élèves sur la créativité de leur activité et la démonstration des connaissances sous forme orale. Exploration : 15 min. -Les élèves se mettent en groupe afin de diviser les rôles, se placer en ordre et pratiquer la présentation Ressources: -Papier, marqueurs et ruban gommé pour que les élèves puissent identifier leur rôle. Stratégies: -je circule autour de la classe pour vérifier le progrès et répondre aux questions Évaluation : 25 min -durant ce temps je circule et je commence à évaluer les présentations des élèves. Ressources : -Grille adaptée Stratégie: -je m'assure que j'ai assez de temps à évaluer tous les groupes -je commence en choisissant les groupes qui veulent aller en premier. Ensuite, je choisis les groupes au hasard Ressource, manuel de référence: 1. Colbourne, H., Constantin, B., Dobell, D., Fehres, C., MacFayden, D., Mason, A., Thomson, G., Venter, A. (2008). Biologie 11-12. Montréal, QB: Chenelière McGrawHill.