- enseignement Catholique
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HPT Formation scientifique UAA10 AUTEUR : Brigitte Janssens Fiche d’expérience 2 Trajet de l'eau dans une plante verte Cette expérience peut être réalisée par les élèves moyennant le respect de certaines précautions (voir le point 6. Sécurité) : dans ce cas, les points 3 et 4 leur sont destinés. 1. Objectif de l’expérience Au travers de diverses expériences, l'élève découvre le trajet de l'eau dans une plante verte. 2. Description générale Après avoir découvert que la plante verte a besoin d'eau pour vivre, il s'agit de déterminer le trajet de l'eau dans une plante verte: - l'eau "entre" dans la plante par les racines; - l'eau circule depuis les racines jusqu'au différentes parties de la plante, par la tige notamment; - de l'eau "sort" de la plante par ses parties aériennes. 3. Matériel et produits a) Germination de graines de haricot - 1 dizaine de graines de haricot Eau de ville 1 assiette profonde coton (ouate ou carrés coton) b) Entrée de l'eau dans la plante - 4 plantules de haricot Eau de ville Huile alimentaire 4 tubes à essai 1 portoir pour tubes à essai 1 marqueur pour verre 1 tige en verre 1 pulvérisateur d'eau pour plante d'intérieur c) Distribution de l'eau dans la plante - Quelques fleurs blanches coupées 1 vase Eau de ville 4 cartouches d'encre bleue d) Sortie de l'eau de la plante - Eau de ville 1 petite plante en pot 1 Document1 - 1 soucoupe 1 sac en plastique, type sac de congélation Film étirable Elastique 4. Procédure a) Germination de graines de haricot 1) Placer de l'ouate dans l'assiette 2) Déposer sur l'ouate une petite dizaine de graines de haricot. 3) Recouvrir entièrement les graines de haricot par de l'ouate. 4) Imbiber l'ouate d'eau. 5) Placer l'assiette près d'une source de chaleur (par exemple un radiateur). 6) Attendre deux semaines, le temps que les graines de haricot germent et produisent des plantules, en veillant à ce que l'ouate soit humide en permanence. 7) Choisir une plantule bien développée et la dessiner le plus fidèlement possible. Légender le dessin en nommant les différentes parties du plant. b) Entrée de l'eau dans la plante 1) Placer 4 tubes à essai sur le portoir. 2) Remplir le 1er tube à essai presque entièrement d'eau de ville. 3) Plonger une plantule de haricot dans le tube à essai de telle manière que les racines et la partie inférieure de la tige baignent dans l'eau. 4) A l'aide du marqueur, indiquer le niveau de l'eau dans le tube à essai. 5) Remplir le 2e tube à essai aux ¾ avec de l'eau de ville. 6) Plonger une plantule de haricot dans le 2e tube à essai de telle manière que les racines baignent dans l'eau. 7) Dans ce même tube, ajouter délicatement de l'huile, par-dessus l'eau, en la faisant couler le long de la tige en verre. 8) A l'aide du marqueur, indiquer le niveau de l'eau dans le tube à essai. 9) Plonger une plantule de haricot dans le 3e tube à essai rempli aux ¾ d'huile. Indiquer le niveau de l'huile dans le tube à essai. 10) Le dispositif du 4e tube à essai est le même que celui du 3e tube à essai. 11) A l'aide du pulvérisateur, pulvériser d'eau les feuilles de la plantule du 4e dispositif. 12) Attendre 48 heures et observer. Noter les observations. c) Distribution de l'eau dans la plante 1) Remplir le vase d'eau de ville. 2) Vider les 4 cartouches d'encre dans l'eau du vase. Mélanger. 3) Plonger les fleurs dans l'eau. 4) Attendre 48 heures et observer. Noter les observations. d) Sortie de l'eau de la plante 1) Placer la plante en pot dans la soucoupe remplie d'eau. 2) Couvrir la terre du pot avec du fil étirable. 3) Faire une "mini serre" avec le sac plastique: recouvrir entièrement la plante avec le sac; fermer hermétiquement le sac autour du pot à l'aide de l'élastique, en prenant bien soin que le film étirable soit aussi tenu tout autour du pot par l'élastique. 2 Document1 4) Laisser le dispositif à la lumière durant 48 heures. 5) Noter les observations après 48 heures. 5. Notes pour le professeur a) Germination de graines de haricot La graine de haricot va rapidement germer (3-4 jours). Cette germination débute par l'apparition d'une radicule qui deviendra la racine principale. Elle se poursuit par l'apparition d'une gemmule qui donnera naissance à la tige. La racine principale grandit et des racines secondaires se développent latéralement. Des poils apparaissent au milieu des racines secondaires. La tige se développe et des feuilles apparaissent. Au bout de deux semaines, on obtient de belles plantules de haricots. 6 1 4 2 5 3 Germination de graines de haricots blancs: 1 – Graines de haricots sur de l'ouate humide; 2 – Graines recouvertes d'ouate humide; 3 – Germination des graines, après 1 semaine; 4 – Plantule de haricot après une semaine; 5 – Transvasement de chaque plantule dans un récipient contenant de l'ouate humide, placée à la lumière du jour; 6 – Plante de haricot au bout de 2 semaines (on distingue la racine principales, les racines secondaires, la tige et les feuilles). On peut faire remarquer aux élèves que la graine de haricot a juste besoin d'humidité et d'un peu de chaleur pour germer. La lumière n'est pas nécessaire. b) Entrée de l'eau dans la plante Au bout de 48 heures, on observe que les plantules des tubes à essais n°1 et n°2 ne se flétrissent pas. De plus, le niveau de l'eau a diminué dans les deux cas (ce niveau se trouve en-dessous du trait marquant le niveau de l'eau en début d'expérience). Par contre, les plantules des tubes à essais n°3 et n°4 flétrissent; le niveau de l'eau n'a pas bougé. 3 Document1 n°1 n°2 n°3 n°4 Après 48 heures Au début de l'expérience Tube à essais Pour que les plantules ne flétrissent pas, il est donc nécessaire que leurs racines plongent dans l'eau. Les plantes puisent donc l'eau présente dans leur environnement par leurs racines, en témoigne le niveau d'eau qui a baissé dans les 2 premiers tubes à essais (l'huile présente dans le 2 e tube à essais, en empêchant l'évaporation de l'eau dans l'atmosphère, indique que c'est bien les racines qui ont absorbé l'eau). Le résultat du 4e tube à essai montre que les feuilles n'absorbent pas l'eau présente dans l'atmosphère. Remarque: Avant de démarrer l'expérience, on peut demander aux élèves d'émettre des hypothèses concernant les "portes d'entrée" de l'eau dans une plante verte. On demande alors aux élèves de concevoir des protocoles d'expérience avec le matériel mis à leur disposition afin d'éprouver les hypothèses émises. 4 Document1 c) Distribution de l'eau dans la plante Au bout de 48 heures, on observe que les fleurs blanches se colorent en bleu comme le montre les photos ci-dessous. Photo de gauche: dispositif en début d'expérience. 4 photos de droite: coloration des fleurs par l'encre bleue L'eau, absorbée par les racines, est donc distribuée dans toute la plante. d) Sortie de l'eau de la plante Au bout de 24 heures, de fines gouttelettes d'eau apparaissent à l'intérieur du sac plastique. Après 48 heures, la présence de buée est nettement plus visible (voir les photos ci-contre). L'eau présente dans la plante s'évapore dans l'atmosphère; elle se condense au contact du sac plastique, d'où la présence de buée. Comme les parties aériennes de la plante ont été isolées de la terre où se trouvent les racines, on peut conclure que l'eau provient de ces parties aériennes, à savoir tige, feuilles, fleurs s'il y en a. 5 Document1 6. Sécurité La réalisation d’expériences en particulier en chimie suppose le respect d’un certain nombre de règles permettant à chacun, élèves et professeur, de vivre ces séances de laboratoire dans les meilleures conditions de sécurité. Pour chaque local où se déroulent de telles expériences, existe un règlement de laboratoire, approuvé par le Conseiller en Prévention. Il sera signé par le chef d’établissement, le professeur, l’élève et ses parents/responsables. Chaque élève a une bonne connaissance de ce document. Analyse de risques Phases Avant (Professeur) Sources de danger Nature du risque Points-clés Mesures de prévention préconisées Les déplacements des élèves Afin de limiter les déplacements, installer des postes de travail avec tout le matériel nécessaire pour le groupe. / / / Nettoyage et rangement de la verrerie Coupures si de la verrerie est cassée. Les élèves appellent le professeur qui se charge lui-même de ramasser les débris. Organisation classe de la Pendant (Professeur et élèves) Après (Professeur et élèves) 7. Développement attendu principalement visé Mettre en relation l’organisation générale d’une plante verte avec la physiologie de sa nutrition (C5). À partir de documents ou d’expériences, l’élève met en relation les structures d’un végétal chlorophyllien qui interviennent dans sa nutrition. 8. Bibliographie - INRA, Atelier Académie de Versailles - La plante et l'eau 1er degré, 2011, http://www.acversailles.fr/public/upload/docs/application/pdf/2012-06/en_17112011_atelier_eau.pdf, page consultée le 16 octobre 2016 - PRAT, R., RUBINSTEIN, J.-P., Structure et croissance de la http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/racine/index.htm, page consultée le 16 octobre 2016 - MAXISCIENCES, L'étonnante expérience de la fleur qui change de couleur, http://www.maxisciences.com/exp%E9rience/l-039-etonnante-experience-de-la-fleur-quichange-de-couleur_art33576.html, page consultée le 6 nombre 2016 - SCIENCES 21, Institut français de l'Education, ENS Lyon, Par où l'eau rentre-t'elle dans une plante?, document pour les enseignants, http://ife.ens-lyon.fr/sciences21/ressources/sequences-et-outils/absorption-vegetaux/images-etfichiers-unite-3/guide_enseignant_protocole_racines, page consultée le 16 octobre 2016 - STOUFF, P., La nutrition des plantes chlorophylliennes - un exemple d'apprentissage de la démarche expérimentale à l'école, http://pst.chez-alice.fr/svtiufm/pe2nutpl.htm, page consultée le 16 octobre 2016 racine, 6 Document1
