Comprendre la classification aux cycles 2 et 3

Comprendre et enseigner
la classification
du vivant
Document élaboré par Laurent FOUILLADE, adapté par Michel LAFONT
Et si nous parlions
de l’homme ?
Extrait du Petit Larousse
illustré
D'après Les origines de l'Homme - P. Picq - Editions Tallandier Historia
Partie A
Comprendre « la » classification
Par définition, une classification se doit de refléter
l’objectif pour lequel elle a été créée.
I- Plusieurs classifications,
plusieurs objectifs sous-jacents
1- De quelle classification parlons-nous?
a- Le classement en « fruits de mer », « poissons »,
et « viandes rouges » prend du sens en cuisine
b- Le classement en « phytophage», « zoophage »,
« omnivore » prend du sens en écologie lors de
l’étude des relations alimentaires dans un milieu.
c- La classification scientifique du vivant a pour
objectifs :
- de traduire les liens de parentés entre les êtres
vivants (= la phylogénie)
- de répondre à la question « qui est le plus proche
de qui ? ».
d’éclairer les causes de la diversité du monde
vivant, c’est-à-dire les mécanismes de l’évolution.
Elle prend en compte les avancées des
connaissances dans les différents domaines
des sciences de la vie et de la terre
(paléontologie, biologie moléculaire et
cellulaire, génétique...)
Au niveau universitaire, elle est donc en
constante évolution.
II- Qu’est-ce classer?
La systématique est la science des classifications.
La mise en ordre d’une collection d’objets ou
d’êtres vivants peut s’effectuer suivant différentes
modalités :
- Ranger
- Trier
- Classer
Exemples de collections :
Guêpe commune, Chat sauvage, Chimpanzé commun, Pigeon Biset
a- RANGER
C’est organiser des objets selon un ordre croissant
ou décroissant à l’aide d’un critère continu :
b- TRIER
C’est discriminer des objets par des choix successifs
en fonction de critères binaires
Clé de détermination : permet de trouver un nom
c- CLASSER
C’est établir des regroupements sur la base du partage
de caractères communs (=attributs)
TRIER
CLASSER
est la seule opération qui
nous « dit quelque
chose » sur l’évolution.
RANGER
Conclusion
Construire une classification phylogénétique :
« C’est refléter les connaissances scientifiques que
l’on a sur le déroulement de l’évolution ».
« C’est établir des regroupements sur la base du
partage de caractères (=attributs) communs ».
 Nécessité de les décrire.
III- La classification n’est donc pas
une activité neutre de simple mise en
ordre puisqu’elle doit refléter les
causes de la diversité du vivant.
• Les réponses à ce problème ont
complètement changé au cours de l’histoire
1- L’homme au centre de l’univers
• A partir de la Renaissance, souci de vouloir
comprendre l’ordre intrinsèque censé régir la Nature
(fixisme) et de le restituer par une classification
naturelle qui se devait de refléter un ordre divin.
• Linné (début XVIII°S) classe les EV sur la base de
« ce qu’ils ont » mais aussi de « ce qu’ils n’ont pas »
en commun avec l’homme, créature parfaite.
– d’où les « invertébrés », les « agnathes », les « poissons »
– D’où la vision du monde sous la forme d’une échelle des
êtres avec l’homme au sommet.
2- Vers l’idée d’évolution :
nouvel objectif de la classification du vivant
• Lamark (début XIX°S): transformisme (complexification et
diversification).
• Darwin (XIX°S): la classification doit refléter l’évolution
biologique .
En étudiant la manière dont sont partagés les attributs dans une
collection d’espèces on devra pouvoir traduire la phylogénie
en terme de « cousinage » (qui est le plus proche de qui).
Il faut donc établir des regroupements sur la base de la présence
d’attributs et non sur leur absence (fixisme): l’absence de
caractère ne décrit rien puisque la liste des attributs absents
est infinie...
La représentation de ces relations s’effectue alors
sous la forme d’arbres (et non plus d’échelles)
Arbre phylogénétique
Remarque
On ne confondra pas:
– un arbre généalogique qui relie des individus
bien identifiés (ancêtres et descendants) et qui
répond à la question « qui descend de qui »: c’est
une représentation directe du passé.
– un arbre phylogénétique dont les branches
relient les extrémités portant des individus actuels
à des ancêtres communs hypothétiques: c’est une
reconstitution du passé à partir de la comparaison
des descendants actuels.
3- Vers une classification « laïcisée », non
centrée sur l’homme.
• 1950: Hennig fondateur de la systèmatique moderne
Un groupe phylogénétiquement valable (=
monophylétique) :
- est constitué d’un ancêtre commun et de tous ses
descendants possédant les mêmes caractères ;
- possède l’innovation de l’ancêtre et tous les critères
présents antérieurement.
•
•
•
•
•
1970: enseignement en 3° cycle universitaire
1990: enseignement en 1° cycle universitaire
2001: programmes CAPES /Agrégation
2005- : nouveaux programmes collège (6°)
2002- : prise en compte dans les programmes école ...
Extrait fiche connaissances n°8 :
« de l’ordre dans le monde vivant »
IV- Quelques conséquences de la
rationalisation des méthodes de
classements
Que sont devenus les groupes « poissons » et
« reptiles » ?
Et les invertébrés?
Groupe
Paraphylétique
(ex: poissons)
groupe sans valeur
phylogénétique
puisque constitué
par un ancêtre mais
pas de la totalité de
ses descendants.
Partie B
Enseigner la classification
I- Pourquoi ne pas continuer,
à l’école primaire,
à utiliser les dénominations
traditionnelles?
1- Parce que cela fait désormais partie des programmes
2- Parce que un cours de sciences prétend refléter (en
les transposant pédagogiquement) l’état des
connaissances universitaires: contrairement aux
lexiques culinaire (poissons, légumes), utilitaire,
artistique, écologique (fouisseur, omnivore...), seul un
lexique adéquat traduit l’évolution des êtres vivants.
3- Parce que l’enseignement des sciences consiste à
découvrir et expliquer certaines propriétés cachées nonintuitives (et ne doit donc pas se contenter d’un
enseignement simpliste de la classification, basé sur des
apparences censées être plus accessibles en primaire).
On enseigne bien que la Terre tourne autour du soleil, que l’on ne parle
pas de légumes,...
II- Comment classer et quoi classer à
l’école?
1- Préambule:
• Seuls les attributs morphologiques seront utilisés
pour regrouper les organismes dans un même
ensemble.
• Les collections proposées sont méticuleusement
sélectionnées pour permettre des regroupements
clairs basés sur l’étude de caractères significatifs du
point de vue évolutif (attention aux convergencesailes d’oiseaux et chauve souris-, et aux réversions –
perte secondaire d’un attribut) : choix pédagogique
• Ce qui est important :
- c’est l’apprentissage d’une démarche classificatoire
au cours de laquelle l’observation, et les recherches
documentaires constitueront les principales modalités
d’investigation : partir de l’observation de « ce que les
êtres vivants ont » vers la classification (et non le
contraire).
- ce n’est pas le résultat final de la classification mais
les principes qui la sous-tendent : elle nous renseigne
sur l’évolution des espèces au cours du temps.
2- Exemples de démarches adaptées à la
maternelle
(BO n°5, 12 avril 2007)
- Apprendre à observer les êtres vivants, leurs
diversités, leurs ressemblances.
- Acquérir le vocabulaire nécessaire à ces observations.
- Grouper suivant différentes modalités.
Les animaux, les plantes qui nous entourent sont très différents: on
peut les décrire, les dessiner et les reconnaitre sur des photos.
Comme le nôtre, leur corps est divisé en plusieurs parties que l’on
peut désigner.
On peut faire des groupes d’animaux qui se ressemblent entre eux
Compétences
Reconstituer l'image
du corps humain,
d'un animal ou d'un
végétal à partir
d'éléments séparés
Reconnaître des
manifestations de la
vie animale et
végétale, les relier à
de grandes fonctions:
croissance, nutrition,
locomotion,
reproduction.
Apprendre à repérer et
nommer ce qu’on observe
Prendre conscience de la
diversité du vivant
Repérer des animaux, des vgtx
Repérer des éléments de la
morphologie des animaux (tête,
pattes, corps, yeux, bouches,
poils, plumes…) ou des végétaux
(tiges, racines, feuilles…)
Nommer ce que l’on observe
Créer fichiers, imagiers et
lexiques: permet d’éviter de
décrire l’absence d’attribut!
 Observer des animaux et végétaux
dans leur milieu ou dans la classe de
façon à en faire l’inventaire (fichiers,
herbiers, albums)
 Comparer, rechercher similitudes et
différences
 Comparer notre corps avec celui
d’autres animaux
 Faire des tris et des classements de
façon à faire des groupes en fonction
de ce qu’ont en commun les EV: vers
l’élaboration de concepts par
généralisation des observations.
Repérer et caractériser le mode
de locomotion (ramper, nager,
sauter, ...) et le mettre en relation
avec un caractère de l’animal
(pattes, ailes, nageoires…)
Repérer les organes de
l’alimentation : bouches, dents.
Repérer les organes des sens
(yeux, antennes, tentacules,...)
 Comparer le mode de
locomotion de plusieurs animaux
et les mettre en relation avec le
milieu de vie
 Comparer l’alimentation des
animaux et les organes dont il
dispose
Diversifier les plantation et les
élevages
• Elevage d’un lapin
– Conception avant l’accueil du lapin
– Confrontation: description, vocabulaire
– Mise en évidence de quelques caractéristiques du
vivant: régime alimentaire, reproduction
– Classement du lapin parmi d’autres animaux à 4
pattes et à poils qui allaitent leurs petits: le groupe
des mammifères.
• Pistes de réflexions stage C1:
« Mettre de l’ordre dans la ferme d’Andouque: chacun
dans sa maison »
2- Exemples pédagogiques en C2
(BO n°5, 12 avril 2007)
- Poursuite et approfondissement du C1:
unité et diversité du vivant, vocabulaire
désignant les attributs...
- La comparaison des êtres vivants permet de
réaliser des regroupements en les triant,
rangeant, classant: accéder à l’abstraction
- Classification du vivant sur la base de
l’observation de ce que possèdent les êtres
vivants en commun : « qui ressemble le plus à
qui ?».
Propositions d’activités en C2 reposant sur
3 objectifs:
a. Décrire
b. Organiser
c. Classer
a- Séquence 1: décrire
• Situation de départ : zoo, ferme, élevage, photos
représentatives des grands groupes avec attributs visibles.
• Recueil des conceptions : faire décrire, dessiner pour mettre
en évidence croyances, problèmes de vocabulaire...
• Confrontation : confrontation des caractères observés, mise
en évidence de désaccords, établissement de premières listes
de caractères pour les animaux, conditions pour qu’une
description soit réussie ?
• Investigations : recherche d’informations complémentaires
pour réaliser des planches anatomiques (observations,
recherches documentaires): ce que les animaux ONT, lexique
• Formalisation : planches anatomiques, listes de caractères.
• Evaluation : être capable de nommer les attributs, légender
de nouvelles planches en utilisant les outils précédents.
b- Séquence 2: organiser de différentes façons
• Situation de départ : mettre de l’ordre dans un fichier,
réalisation d’un album (quelle table des matières ?)
• Recueil des conceptions : sur les critères et la méthode
• Confrontation : choix des critères (ce qu’ils font, où ils
vivent, ce qu’ils ont, leur couleur, leur force...), inventaire
des méthodes employées/limites (quelle est la plus efficace?)
• Investigations : mise en ordre d’une collection simple; tests
de cette mise en ordre: la classif. est la plus pertinente
• Formalisation : distinction entre tri, rangement et classement
L’identifications d’invariants dans une collection permet de
regrouper et de classer les EV sur la base de ce qu’ils ont en
commun
• Evaluation : Identifier une variable dans une collection et
décliner ses valeurs pour produire un classement
FICHE 2
c- Séquence 3: classer
• Situation de départ : Parmi les différentes classifications
rencontrées et construites, laquelle est la plus fiable ?
• Recueil des conceptions et confrontation : Permet d’exclure
les classifs basées sur la force, le lieu de vie, l’alimentation, le
comportement, le mode de déplacement... Garder anatomie.
• Investigations : a: recherche des éléments communs aux
animaux de collections simples (3 mammifères ; 3 insectes ; 2
mammif+1oiseau+une tortue, ...) grâce à recherches docs.
b :classement d’une collection: lister les attributs, comment
faire pour ne pas les répéter qd ils les ont en commun= Faire
des ensembles emboîtés avec des animaux qui se ressemblent
et ne noter que les critères propres à l’animal
• Formalisation et Evaluation : méthodologie : Lister attributs
utilisables pour classif. scientif puis chercher les pts
communs, regrouper par emboitement, placer nvx anx dans
les ensembles emboités construits après analyse collec.donnée
FICHE 3
FICHE 4
Noter que
certains
caractères sont
plus ou moins
répandus
2- Exemples pédagogiques en C3
(BO n°5, 12 avril 2007)
- Poursuite et approfondissement du C2:
unité et diversité du vivant, vocabulaire désignant les
attributs, classification en ensemble emboités basée sur les
attributs communs ...
- Un caractère commun trouvé chez plusieurs espèces
actuelles a été légué par un ancêtre commun qui a
« inventé » ce nouveau caractère.
- On peut nommer des groupes d’EV lorsque l’on regroupe
les espèces sur la base de ce qu’elles ont en commun entre
elles et avec leur ancêtre.
- (La classification scientifique peut être représentée sous la
forme d’un arbre).
On considère atteints les objectifs du cycle 2...!
• Situation de départ : Visite dans un muséum, observation
pédofaune...
• Recueil des conceptions : A partir d’une collection simple en
exemplaires: trier, ranger, classer ?
• Confrontation: Confrontations, intérêts, dèf. classification
• Investigations : Classer collection. Dégager méthodologie:
lister les attributs dans un tableau mettant en évidence leur
partage par différents animaux, chercher ce que les espèces
ont toutes en commun puis ce qui est partagé par des grpes
plus restreints, indiquer le caractère qui justifie le groupe.
• Formalisation: Introduction du lexique par l’enseignant si
l’ensemble des attributs du groupe sont définis. Toutes les
espèces présentant ces attributs font partie du groupe et
inversement: classer permet de nommer.
• Evaluation: Savoir utiliser outils pour nommer les gps formés
Des ensembles aux arbres phylogénétiques
• Comme ce que l’on observe dans la généalogie
d’une famille, si un caractère est présent dans un
groupe d’espèces, c’est qu’il a hérité ce caractère
d’un ancêtre commun.
• Cependant, contrairement à la généalogie où tout
nos ancêtres sont identifiables individuellement
(photos, état civil...), ici, l’ancêtre ne peut être
identifié: il est constitué d’un ensemble de caractères
qu’il a laissé à ses descendants.
• Ce sont ces caractères qui seront présents aux
niveaux des ramifications, les espèces actuelles
(et les fossiles) seront au sommet des branches.
• Construction collective d’un arbre (couleurs
idem ensembles)
– proposer une autre représentation permettant
d’accéder à d’autres informations: temps,
caractères les plus anciens sont les plus répandus
(yeux, bouche)
– ce sont ces caractères anciens que l’on va noter sur
le tronc.
– les grosses branches correspondent à des caractères
très répandus qui permettent de regrouper
beaucoup d’espèces
– les ramifications portent des caractères de plus en
plus précis, les groupes sont de plus en plus
restreints
• Lecture de l’arbre:
– quels sont les caractères de x,
– comment était l’ancêtre commun de x et y,
– qui est le plus proche de x
• Commentaires:
– Plus un attribut est répandu, plus il est apparu tôt
dans l’histoire
– Plus les espèces sont proches sur l’arbre, plus
grande est leur parenté
– La diversité du vivant s’explique par la séparation
des lignées
FICHE 5
FICHE 6
FICHE 7
Classification
simplifiée 6°
Bibliographie:
• Comprendre et enseigner la classification du vivant
(Lecointre, Edition Belin)
• Classification phylogénique du vivant
(Lecointre & Le Guyader, Edition Belin)
• Classer les animaux au quotidien
(B.Chanet, CRDP Bretagne)
• http://www.perigord.tm.fr/~ecolescienc/pages/activite/monde_vivant/Telechargements/
SoMod.htm
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