PROGRAMME DE 4ème

PROGRAMME DE 4ème
Ce préambule complète le document "Introduction commune à l'ensemble des disciplines du pôle des Sciences" ainsi
que la "Présentation du programme de SVT" auxquels il conviendra de se référer.
I - PRÉSENTATION DU PROGRAMME
En classe de quatrième l’étude des fonctions se poursuit par l’étude de la reproduction chez les êtres vivants et
chez l’Homme ; l’étude du fonctionnement de la Terre se complète progressivement, à partir de ses manifestations
de surface vues en 5ème. Les savoirs construits en biologie et en géologie, en développant chez l’élève de 4ème une
plus grande lucidité à l’égard de la santé et de l’environnement, vont permettre de densifier l’éducation à la
responsabilité amorcée aux niveaux précédents et contribuent à l’éducation à la citoyenneté.
Sans être impérative, la répartition indiquée de l'horaire annuel entre les parties correspond à un équilibre
souhaitable :
 Partie I :
Activité interne du globe terrestre
(19 heures)
 Partie II :
Procréation et pérennité des espèces dans les milieux (10 heures)
 Partie III :
Transmission de la vie chez l’Homme
(16 heures)
Ces parties ne constituent pas des blocs intangibles ni une progression imposée.
Il - LA FORMATION AUX METHODES
Les études prévues en classe de 4ème permettent de poursuivre l’acquisition de compétences méthodologiques
dont la maîtrise est attendue en fin de 3ème. Elles entraînent au mode de pensée expérimentale en se fondant sur la
résolution de problèmes scientifiques, dans le cadre de la démarche d'investigation1. Elles exercent aussi la capacité
de synthèse qui se développe progressivement chez les élèves de cet âge.
L'accent mis sur les compétences pratiques et expérimentales suppose que les conditions de la formation pratique des
élèves - constitution de groupes à effectif restreint soient créées partout tout en respectant l’horaire élève -, selon les
recommandations de la circulaire n° 97-052 du 27 février 1997.
L’évaluation, en cours et en fin d’apprentissage, porte de façon équilibrée sur des connaissances- plus
complètes et plus approfondies qu’aux niveaux précédents, auxquelles il convient donc d’apporter une attention
particulière- et sur des apprentissages méthodologiques renforcés . L’évaluation est indispensable pour déterminer le
profil de chaque élève, dans la double perspective d’une aide à l’élaboration de son projet personnel et de son
orientation positive en classe de3ème.
III - UNE SENSIBILISATION AUX METIERS
Le programme de 4° permet d’évoquer des secteurs d’activités médicaux, paramédicaux sociaux liés à la
périnatalité, d’autres liés à la géologie appliquée, à la recherche scientifique ou à l’environnement.
1
La description de cette démarche est présentée en introduction commune à l'ensemble des programmes des disciplines du pôle
des Sciences, dans la partie "méthodes".
1
Partie I : L’activité interne du globe.
(Durée conseillée : 19 heures)

Objectifs éducatifs
L'activité de la planète engendre des risques liés aux phénomènes géodynamiques, son étude contribue à la prise de
conscience de la nécessaire prévention des risques naturels : atténuation des risques et protection des individus.

Objectifs scientifiques
Les élèves découvrent les manifestations concrètes de l’activité interne de la Terre que sont le volcanisme et les
séismes. Ils recherchent les causes de l’activité volcanique et sismique, à un niveau simple. La délimitation de
plaques mobiles et les conséquences de cette mobilité constituent les bases de la connaissance sur la tectonique
globale, nécessaires à la compréhension de la localisation des zones à risques pour l’Homme.

Cohérence verticale
De façon optionnelle au cycle 3, les manifestations de l’activité interne peuvent donner lieu à des activités
d’investigation supplémentaires mais le programme précise qu’aucune connaissance n’est exigible.
2
Contenus – notions
Compétences spécifiques
Les séismes résultent d'une
rupture brutale des roches en
profondeur et se manifestent par
des déformations à la surface de la
Terre.
[Ecole primaire : fiche 22, cycles 2 et
3]
[Thème Energie]
Des forces s'exerçant en permanence
sur les roches provoquent une
accumulation d’énergie de part et
d’autre de la faille qui finit par
provoquer leur rupture soudaine :
- le foyer du séisme est le lieu où se
produit la rupture ;
- à partir du foyer, la déformation se
propage sous forme d'ondes
enregistrables.
Relier les manifestations d'un
séisme à des phénomènes qui se
déroulent en profondeur.
Exemples d'activités
I - observation de photographies, de
vidéogrammes
montrant
les
manifestations et les conséquences
d'un séisme.
Décrire et expliquer les différents I - recherche d’informations sur des
phénomènes observés lors d'un sites Internet, montrant les effets des
séisme.
séismes. [B2i]
Re – enregistrement des ondes
sismiques avec un dispositif adapté.
Ra - mise en relation du tracé d'un
sismogramme avec la propagation
d'ondes sismiques.
I/Ra - recherche des causes
immédiates d'un séisme à partir d'un
texte ou d'un autre document.
C - schématisation et localisation, sur
un bloc diagramme du foyer, de
l'épicentre et de l'accident à l'origine
du séisme. Matérialisation du trajet
des ondes sismiques.
Les séismes sont particulièrement Localiser les zones sismiques à
fréquents dans certaines zones de l'échelle mondiale.
la surface terrestre.
Ils se produisent surtout dans les
chaînes de montagnes, à l'aplomb des
fosses océaniques et aussi le long de
l'axe des dorsales.
I/C - recensement et localisation des
séismes sur un planisphère ou grâce à
un logiciel, ou un site Internet. [B2i]
Le volcanisme est l'arrivée en Relier
les
manifestations
surface de matière minérale en volcaniques à la présence et à la
fusion et de gaz : le magma.
progression d'un magma.
C - schématisation d'un édifice
volcanique.
Les manifestations volcaniques sont
Ra- mise en ordre des étapes de la
des émissions de lave et de gaz. Les
formation d’un édifice volcanique.
matériaux émis constituent l’édifice
Décrire le déroulement d'une Ra - comparaison de deux types
volcanique.
éruption volcanique.
d'éruptions à partir de vidéogrammes
3
Les éruptions sont de deux types
différentes :
- celles qui donnent naissance à des
coulées de lave.
- celles qui sont caractérisées par des
explosions projetant des matériaux.
Un magma est contenu dans un
réservoir magmatique localisé, à
plusieurs kilomètres de profondeur.
ou de consultations de sites internet.
[B2i]
I/Ra - mise en relation de la
répartition de foyers sismiques avec
la
localisation
du
réservoir
magmatique.
Le refroidissement par étapes du
I - observation à l'œil nu, à la loupe,
magma, sa solidification sous forme Expliquer la formation d'une roche de roches volcaniques des deux types
de cristaux ou de verre, donnent volcanique.
d’éruption.
naissance aux roches volcaniques.
I/C - réalisation d'un croquis annoté
de lames minces de ces roches vues
La structure de la roche conserve la
au microscope polarisant.
trace de ses conditions du
Déterminer qu'une roche est d'origine Radémarche
expérimentale
refroidissement.
volcanique d'après la reconnaissance prouvant la relation taille de cristaux
de sa structure.
et vitesse de refroidissement.
I/Ra - mise en relation du résultat du
refroidissement lent ou brutal de
vanilline avec un modèle de
formation des différents constituants
d'une roche volcanique.
Les volcans actifs sont répartis de Localiser les zones volcaniques à
façon irrégulière à la surface du l’échelle mondiale.
globe, sur les continents et dans les
océans.
Sur les continents, les volcans actifs
sont associés en alignements,
principalement autour de l’océan
Pacifique et le long de grandes
cassures ;
Dans les océans, les zones
volcaniques se situent dans la partie
axiale des dorsales océaniques.
[Physique-chimie : variations de
propriétés avec la température]
I/C - localisation des zones
volcaniques du globe à partir d'un
planisphère. [B2i]
Relier la localisation des séismes et
La partie externe de la Terre est du volcanisme à l'existence des
formée de plaques.
plaques.
La répartition des séismes et des
manifestations volcaniques permet
de délimiter les plaques.
Les variations de la vitesse des ondes
sismiques en profondeur permettent
de distinguer la lithosphère rigide, de
l'asthénosphère qui l'est moins.
I/Ra - observation des variations de
vitesse d'ondes sismiques profondes
entre lithosphère et asthénosphère.
C - localisation sur une coupe du
globe de la lithosphère, de
l’asthénosphère.
4
Les plaques sont animées de Relier les transformations de la
mouvements qui transforment la lithosphère au mouvement des
lithosphère.
plaques.
A raison de quelques centimètres par
an, les matériaux des plaques se Relier sur un planisphère dorsales et Ramise
en
relation
des
forment et s'écartent à l'axe des fosses océaniques aux limites des constatations de Wegener pour
dorsales.
plaques.
émettre
l’hypothèse
d’une
dynamique au niveau du globe.
Elles se rapprochent et s'enfouissent
[Histoire des sciences]
au niveau des fosses océaniques.
Rendre fonctionnel un schéma de la I - identification des mouvements de
partie externe de la Terre.
part et d'autre des frontières des
Le mouvement des plaques assure le
plaques sur un planisphère, à partir
déplacement
des
continents, Relier la formation et l'évolution d'un de données GPS.
l'ouverture et la fermeture des océan et la formation d'une chaîne de Ra - mise en relation de l'existence de
océans.
montagnes aux mouvements des fosses, de séismes profonds avec
plaques.
l'enfoncement de la lithosphère
L'affrontement des plaques engendre
océanique. [B2i]
des déformations de la lithosphère et
Re - utilisation de maquettes
aboutit à la formation de chaînes de
montrant le mouvement des plaques.
montagnes.
I/Ra - reconstitution du déplacement
d'une masse continentale, de la
disparition d'un océan et de la
formation
d'une
chaîne
de
montagnes, à partir de cartes et de
schémas. [B2i]
I - observation de déformations des
roches à l’échelle de l’affleurement.
Re/Ra - réalisation de maquettes
reproduisant ces déformations
L'énergie
responsable
du
mouvement des plaques provient
de l'intérieur de la Terre.
[Thème : énergie]
L'augmentation de la température
avec la profondeur témoigne de ce
phénomène.
I – lecture d’un graphique montrant
l’augmentation de la température
avec la profondeur.
Sont exclus :
-
la distinction des différents types d'ondes sismiques ;
l'étude des différents types de failles ;
étude systématique des différents types d'éruptions et des différents types d'édifices volcaniques ;
l'étude systématique des différentes roches volcaniques et de leurs minéraux ;
l'étude de la composition chimique des minéraux et des verres ;
l'étude complète de la structure du globe et celle de la discontinuité manteau-noyau ;
l'étude des différents types d'ondes et celle de leur trajet dans le globe terrestre; celle de la typologie
des failles et des plis ;
l'étude des mouvements convectifs ;
La distinction entre croûte et manteau au sein de la lithosphère, ainsi que les roches qui les
composent.
5
II. Procréation et pérennité des espèces dans les milieux
(Durée conseillée : 8 heures)

Objectifs éducatifs
Cette partie contribue à l'éducation à l'environnement vers un deveoppement durable, puisque les activités humaines
influent sur les caractéristiques des milieux donc sur les conditions de la reproduction et le devenir populations.

Objectifs scientifiques
Il s’agit de :
- parvenir à une généralisation concernant la fonction de reproduction ;
- compléter la classifications des êtres vivants amorcée en 6ème et en 5éme et préparer à mieux comprendre l’idée
d’évolution ;
- expliquer l’influence de l’Homme sur la pérénnité des espèces dans les milieux et souligner sa responsabilité
dans ce domaine.
Les dernières notions de cette partie peuvent faire l’objet d’une diversification pédagogique comme en 6 ième et 5ième:
travail en ateliers à partir d'activités pratiques, par groupes, travail sur projet… mais dans la limite de l’horaire prévu
en SVT. Ce travail, permet de développer l’usage des TIC et débouche sur une production contribuant à la maîtrise
de la langue.

Cohérence verticale
A l’école primaire, les élèves ont pu découvrir les divers modes de reproduction animale et végétale : procréation et
reproduction non sexuée. En 6° cette notion a été abordée dans la perspective du peuplement d’un milieu.
La nécessité de raisonner à partir de l'observation et de l'analyse du concret conduit à se référer à d'autres
mammifères. Ainsi s'esquisse la généralisation de la fonction de reproduction.
Contenus – notions
Compétences
Toute procréation animale comme
végétale comporte l'union d'un
gamète
mâle et d'un gamète
femelle : c’est la fécondation. Son
résultat est une cellule-œuf à
l'origine d'un nouvel individu.
[Ecole primaire : fiches 4 et 7 cycles
2 et 3]
Etablir l’unité de la procréation
par la présence d'une fécondation
donnant une cellule-œuf à
l'origine d'un nouvel individu.
Exemples d'activités
6
La procréation permet aux espèces
de se perpétuer.
Les gamètes mâles et femelles
peuvent être produits par deux
individus différents, ou par un même
individu
présentant
les
caractéristiques des deux sexes.
Le comportement des individus et
l'attraction des gamètes favorisent la
fécondation.
Re/I – conduite et observation d'un
élevage dans les limites de la
réglementation.
Re - réalisation d'une préparation
microscopique de gamètes mâles ou
femelles.
I/Re - étude pratique de la
fécondation externe chez un animal
(ex. : moule, oursin) ou un végétal
aquatiques. (ex. : fucus).
I/Re – observation microscopique du
développement d’un tube pollinique
en direction du gamète femelle chez
la fleur.
Re - mise en culture de pollen en
présence de coupe de pistil.
Des relations existent entre le Discuter la relation entre les
mode de procréation et le milieu de caractéristiques de la procréation
vie des êtres vivants.
d'un être vivant et son milieu de
vie.
La fécondation externe, surtout
réalisée en milieu aquatique,
s'accompagne de nombreuses pertes
de gamètes et d'oeufs produits,
normalement compensées par leur
nombre souvent élevé.
La fécondation interne, la viviparité,
la protection des oeufs et des jeunes,
assurent en milieu terrestre de
meilleures chances de réussite de la
procréation.
NB : au delà du classement des
espèces rencontrées, la viviparité est
illustrée par le cas de l’Homme, la
fécondation interne par un animal
terrestre ovipare et par une plante à
fleur, la fécondation externe par un
autre exemple animal ou végétal.
Les conditions du milieu influent Relier l’évolution de la population
sur la procréation et ainsi sur le d’une espèce à l’influence de
devenir des populations.
facteurs du milieu sur sa
procréation.
Les ressources alimentaires du
milieu influent la reproduction.
L’homme par son action, notamment Relier une action de l’Homme à son
par la lutte biologique, peut aussi influence sur le devenir d’une
influer cette reproduction.
population.
NB : Chaque élève ne fera l’étude
que d’un exemple.
I/Ra – comparaison du nombre de
gamètes, d'oeufs et de descendants
chez un animal terrestre ovipare et un
animal ou un végétal aquatiques à
fécondation externe.
Ra - comparaison des
d'animaux aquatiques à
d'animaux terrestres. [B2i]
oeufs
ceux
I – vidéogramme ou image d’une
fécondation interne chez une autre
espèce que l’Homme si possible
ovipare.
I/Ra – mis en relation du devenir
d’une population avec les ressources
alimentaires du milieu.
I/Ra - étude, à partir de documents,
d'un exemple de lutte biologique
fondée sur la connaissance de la
procréation. [B2i]
I/Ra - étude d'un exemple de
pollution influençant le taux de
7
procréation des espèces. [B2i]
Sont exclues :
- l'étude du développement et des stades larvaires ;
- la comparaison de la reproduction sexuée avec la reproduction asexuée, la parthénogenèse ;
- l'étude détaillée du comportement reproducteur avec recherche de stimulus, des récepteurs sensoriels en
jeu ;
- la double fécondation de l’ovule chez les plantes à fleurs.
Partie III. La transmission de la vie chez l’Homme
(Durée conseillée : 18 heures)

Objectifs éducatifs
L’enseignement s'inscrit dans la progression de l'éducation à la sexualité prévue par la circulaire n° 2003-027 du 17
février 2003 ( BO n°9 du 27/02/03). Le professeur de biologie collabore, autant que possible, avec les personnels de
santé, à des séquences d’éducation à la sexualité en veillant à leur cohérence avec son enseignement. Il veillera à
prendre en compte durant ces temps les modifications comportementales de l’adolescence.
À l'àge où les élèves entrent en 4ième , ils ont été confrontés à ces questions (entrée dans la puberté. naissance d'un
enfant dans l'entourage, images de la télévision et de la publicité, attitudes de proches, dialogues entre jeunes...). elles
ont donné lieu a une information dans la majorité des familles. Il est naturel que le collège, tenant compte de cette
situation, relaie ces apports ou compense leur carence, d'un point de vue scientifique.

Objectifs scientifiques
L'enseignement proposé est adapté aux intérêts et au niveau des élèves. Il fournit des bases simples pour comprendre
les phénomènes liés à la puberté et à la procréation.
L'approche de la procréation en 4ème peut se faire par l'étude préalable de la partie "reproduction et pérennité des
espèces dans le milieu" afin d'avoir élucidé les mécanismes de la fécondation avant d'aborder la spécificité de la
reproduction humaine.
La construction de la notion d’hormones et de la communication hormonale s’effectuera de façon progressive dans ce
chapitre et débouchera sur un premier niveau de formulation de la définition.
Les méthodes contraceptives et contragestives permettent un réinvestissement des connaissances développées
précédemment tout en donnant les moyens de comprendre les principes scientifiques sur lesquels s'appuient ces
méthodes.

Cohérence verticale
A l’école primaire, c'est au cycle 3 de l'école primaire que sont mises en place les bases de la transmission de la vie
chez les êtres humains
En 3ème, sous l'angle de la bioéthique et de la responsabilité individuelle ces notions seront reprises à travers les
techniques de procréation médicalement assisté ainsi que l’interuption volontaire de grossesse.
Contenus – notions
L'être humain devient apte à Relier
Compétences
des
Exemples d'activités
transformations
8
procréer à la puberté.
physiques et physiologiques de la
[Thèmes Statistiques, Santé]
puberté à l'acquisition de la faculté
[Ecole primaire : fiche 14, cycles 2 de procréation.
et 3]
Pendant la puberté, les caractères
sexuels secondaires apparaissent, les
organes génitaux du garçon et de la
fille deviennent fonctionnels.
I/C
identification
des
transformations morphologiques et
physiologiques apparues à la puberté.
I/Ra – Analyse de données sur les
concentrations
en
hormones
sexuelles dans le sang en fonction de
l’âge.
L’apparition
progressive
des
caractères sexuels secondaires est
provoquée par des substances
circulant dans le sang : ce sont les
hormones sexuelles.
A partir de la puberté, la Relier les modifications visibles de
production des gamètes est la puberté à la production
continue chez l’homme cyclique d’hormones.
chez la femme jusqu’à la
ménopause.
A chaque cycle, les ovaires libèrent
un ovule.
A chaque cycle, la couche interne de Expliquer l’origine des règles.
la paroi interne de l'utérus s’épaissit,
puis est éliminée : c’est l’origine des
règles.
Les
hormones
ovariennes
provoquent l’épaississement de la
couche interne de l’utérus.
Une hormone est une substance
fabriquée par un organe (émetteur),
et libérée dans le sang qui la
transporte jusqu’à l’organe cible sur
lequel elle agit.
Les testicules produisent des
spermatozoïdes et des hormones de
façon continue.
I - identification sur un animal
disséqué ou sur un écorché des
organes de l'appareil reproducteur.
C/Ra - élaboration d'un schéma
fonctionnel
des
appareils
reproducteurs de l'homme et de la
femme.
Formuler un problème, émettre des I/Ra - observation de gamètes au
hypothèses explicatives des liens microscope et comparaison de leurs
entre ovaires et paroi de l’utérus.
caractéristiques.
C – dessin d’observation de gamètes.
Comparer les cellules reproductrices
chez l'homme et chez la femme, leur I - étude de textes et de dessins
rythme de production, et les organes historique montrant différentes
qui les produisent.
conceptions de la reproduction
humaine.
[Histoire
des
Relier les organes génitaux de sciences]
l'homme et de la femme à leurs rôles I /Ra – mise en relation entre les taux
respectifs en annotant un schéma, ou d'hormones et les cycles ovariens et
verbalement.
utérins.
Ra – conception d’une démarche
expérimentale montrant les liens
entre ovaires et paroi de l’utérus.
Re/Ra – utilisation de textes relatant
des expériences, ou logiciels de
simulation correspondant. [B2i]
I/Ra
mise
en
relation
de
concentration d’hormones et des
cycles ovarien et utérin.
9
L'embryon humain résulte de la Expliquer l’origine de l'embryon.
fécondation d'un ovule par un
spermatozoïde dans les heures qui
suivent un rapport sexuel.
La fécondation interne est rendue
possible par le rapport sexuel,
déposant des spermatozoïdes au
niveau du col de l'utérus.
Si l'ovule est fécondé, la couche
interne de la paroi utérine n’est pas Repérer le début d’une grossesse.
éliminée : les règles ne se produisent
pas, premiers signes de la grossesse
et d’une modification de la
production hormonale.
I - observation d'une fécondation, à
partir d'un vidéogramme.
Re - classement par ordre
chronologique de documents relatifs
à la fécondation.
C/Ra – réaliser un schéma
fonctionnel de l’origine de l’ovule à
l’implantation de la cellule œuf.
I – recherche documentaire sur les
signes accompagnant le début d’une
grossesse.
L'embryon s'implante puis se Expliquer
les
relations
développe dans l'utérus : l'espèce fonctionnelles et anatomiques
humaine est vivipare.
entre le foetus et l'organisme I/Re – schématisation des échanges
maternel.
entre le sang foetal et le sang
maternel.
Des échanges entre l'organisme
Re – classement par ordre
maternel et le fœtus permettant
chronologique de documents relatifs
d’assurer ses besoins sont réalisés au
au développement embryonnaire.
niveau du placenta. Le placenta
Re – classement des différentes
présente les caractéristiques d’une
phases de l'accouchement.
surface d’échange.
I – observation du développement de
l’embryon et de l’accouchement à
Au bout de neuf mois, le bébé est
partir d’un vidéogramme.
expulsé par des contractions utérines
I – observation de l’embryon à partir
lors de l'accouchement.
d’échographies.
Des méthodes contraceptives,
Evoquer les principes de la
permettent de choisir le moment
contraception et des différentes
d'avoir ou non un enfant.
méthodes actuelles.
Différentes méthodes s'appuyant sur
Relier chaque étape de la procréation
les connaissances biologiques de la
à une méthode contraceptive.
procréation humaine, permettent
d’en choisir une fiable pour chaque
individu, à chaque étape de sa vie
sexuelle.
Prendre conscience de l’intérêt des
Dans certaines conditions (rapport
méthodes contraceptives par rapport
sexuel non ou mal protégé) la
aux méthodes contragestives.
prévention
d’une
grossesse
s’effectue par la prise d’une
contraception
d'urgence
sous
contrôle médical.
I- recherche des différentes méthodes
contraceptives actuellement fiables.
[B2i]
I/Ra : localisation sur un schéma
d'appareil reproducteur le niveau
d'action d'un contraceptif.
I/Ra – explication de l'intérêt d'un
test précoce de grossesse.
I/Ra – comparaison des principes des
différents
types
de
pilules
contraceptives et du lendemain.
I – lecture de notice des différents
types de pilules contraceptives et du
lendemain.
I – recherche d’information auprès
10
de professionnels de la santé.
Sont exclues :
- la structure des glandes génitales ;
l'étude histologique des organes, celle du développement des testicules, des mécanismes de
formation des gamètes ;
- le codage du message hormonal ;
- la notion de glande endocrine, les rétrocontrôles hormonaux ;
- l'embryogenèse, l'étude systématique du développement du fœtus ;
- l'étude détaillée des diverses phases de l'accouchement ;
- l'étude détaillée des techniques de contraception, et de contragestion.
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