𝟐𝟎𝟐𝟎 𝟐𝟎𝟐𝟏 Manuel des fiches techniques des expériences et des manipulations en SVT (Collège) Encadré par YAZIDI Mohammed Professeur d’enseignement supérieur CRMEF Marrakech-Safi Réalisé par HICHAM JEDIYI (Coordinateur) (Enseignant du cycle secondaire) HABIBA OUBENALI (Enseignant du cycle secondaire) AZIZA HABCHANE (Enseignant du cycle secondaire) ABDELLWAHD GRMOUCHE (Enseignant du cycle secondaire) Expérience et manipulation dans l'enseignement des sciences de la vie et de la Terre L'approche expérimentale est considérée comme l'une des meilleures approches de la recherche scientifique, c'est une méthode qui dépend principalement de l'expérience scientifique, qui offre une opportunité pratique de connaître les faits et de promulguer des lois à travers ces expériences, et c'est donc la méthode de recherche la plus importante pour l'homme et qui l'a aidé à développer et construire sa civilisation par l'observation, l'expérimentation et l'accès pour les résultats corrects et la connaissance des méthodes pacifiques pour faire face aux phénomènes et leur interprétation. L’approche expérimentale est associée à un ensemble de concepts, y compris l'expérimentation avec ses différents types et la manipulation de celle-ci. 1. Expérimentation, expérience et manipulation Le concept d'expérience est souvent confondu avec le concept d'expérimentation, de sorte que certains chercheurs évaluent l’un dans l'autre et deviennent un concept. Nous voyons souvent que ces personnes veulent utiliser ce concept pour se référer à une indication explicite de l'autre. a. L’expérimentation C’est une expérience excitée et non automatique selon des questions théoriques, il s'agit d'une série d'expériences (traitement et observation dirigée vers des phénomènes) visant à examiner la validité de théories ou d'hypothèses explicatives ou un ensemble d'expériences structurées qui permettent l'observation d'un ensemble de phénomènes afin de tester des hypothèses. Dans un autre sens, le chercheur est en mesure de fournir toutes les conditions qui peuvent créer un phénomène spécifique dans le cadre que le chercheur a dessiné. b. Expérience Est d'effectuer des vérifications ou des tests ou est une note dans des conditions contrôlées. L'expérience dans son sens général est une compétence qu'une personne acquiert pratiquement et théoriquement, elle commence par une position mystérieuse ou interrogatrice qui occupe la pensée du chercheur. Il recueille quelques informations à son sujet, puis il formule la question sous la forme d'une hypothèse scientifique, qui est une conception de l'interprétation possible du phénomène ou problème intéressant le chercheur, en essayant de vérifier cette hypothèse par l'observation et l'expérience. L'expérience comprend trois éléments de base: Traitement expérimental de la variable indépendante. Contrôle des variables étrangères. Mesure de la variable dépendante. c. Manipulation La manipulation est l'aspect visuel de l'activité mentale liée à l'expérimentation. La manipulation ou le traitement manuel est révélateur de la nature manuelle de l'activité et permet ainsi d'évaluer la dimension sensorielle et cinétique de l'expérimentation, de sorte que lorsque nous parlons de manipulation pendant les travaux appliqués, nous donnons souvent à l'activité de l’étudiante un caractère exécutif. SOMMAIRE Fiches techniques de la 1 ère année collège Fiche technique 1 : Isolement des êtres vivants qui se trouve dans le sol _____________________________________ 1 Fiche technique 2 : Observation d’une cellule végétale _____________________________________________________ 2 Fiche technique 3 : Observation d’une cellule animale _____________________________________________________ 3 Fiche technique 4 : la mise en évidence des échanges gazeux chez le poisson _________________________________ 4 Fiche technique 5 : la mise en évidence des organes respiratoires __________________________________________ 5 Fiche technique 6 : La mise en évidence du tube digestif d’un être vivant herbivore ___________________________ 6 Fiche technique 7 : La mise en évidence des besoins nutritifs des plantes vertes. _____________________________ 7 Fiche technique 8 : La présence de la matière organique au niveau des feuilles. ______________________________ 8 Fiche technique 9 : la mise en évidence de l’effet de l’eau dans le transport des sédiments : ____________________ 9 Fiche technique 10 : la mise en évidence des conditions de sédimentation __________________________________ 10 Fiches techniques de la 2 ème année collège Fiche n°1 : mise en évidence des forces responsables des failles et des plis __________________________________ 12 Fiche n°2 : les courants de convection __________________________________________________________________ 14 Fiche n°3 : dissection d’un mammifère pour mettre en évidence les organes de reproduction. ________________ 16 Fiche n°4 : Mettre en évidence les composants d’une fleur ________________________________________________ 18 Fiche n°5 : La reproduction végétative des plantes. _______________________________________________________ 20 Fiche n°6 : Enregistrement des séismes. ________________________________________________________________ 22 Fiche n°7 : dynamisme des éruptions volcaniques. _______________________________________________________ 24 Fiche n°8 : les conditions de cristallisation (exemple Fusion et refroidissement du soufre) ___________________ 25 Fiches techniques de la 3 ème année collège Fiche technique n ° 1 Connaître les composants du sang __________________________________________________ 28 Fiche technique n° 2 : Etude de la respiration cellulaire ___________________________________________________ 29 Fiche technique n° 3 : Définir le concept d’aliment simple et complexe _____________________________________ 30 Fiche technique n° 4 : Structure du muscle squelettique __________________________________________________ 33 Fiche technique n° 5 : réflexes spinaux __________________________________________________________________ 34 Fiche technique n° 6 : Dissection et étude anatomique du rein _____________________________________________ 36 Fiche technique n° 7 : Observation du nerf dilacéré & cellule nerveuse _____________________________________ 37 Fiche technique n° 8 : Observation et Etude d’un organisme unicellulaire (Paramécie) _______________________ 39 Fiche technique n° 9 : Détermination des composants normaux de l’urée ___________________________________ 40 Fiches techniques des ère expériences de la 1 année collège 1 Fiche technique 1 : Isolement des êtres vivants qui se trouve dans le sol Objectif Matériel Faire sortir les petits animaux du sol à l’aide de l’appareil de Berlèse. Observer la microfaune du sol. Culture et observation du paramécie (Voire page 39). - Lampe ; Entonnoir ; Tamis ; Bêcher ; Echantillon de sol ; Alcool 50° ; Une loupe binoculaire ou loupe à main. Conseils techniques - - - - Mettre un échantillon de sol dans un entonnoir après l’avoir tamisé. Placer un bêcher contenant de l’alcool 50° sous l’entonnoir. Approcher une lampe puissante de l’échantillon du sol. Observer les petits animaux sous la loupe binoculaire. Appareil de Berlèse : Observation de la microfaune du sol par la loupe binoculaire : Remarque : La durée de l’expérience est de : 5 min Temps nécessaire pour obtenir le résultat attendu : 4 à 6 heures Résultat attendu Les petits animaux du sol fuient de la chaleur et tombent dans le bêcher. Observation de ces petits animaux par la loupe binoculaire. 2 Fiche technique 2 : Observation d’une cellule végétale Objectif Observation d’une cellule végétale (cellules de l’épiderme de l’oignon) Matériel Conseils techniques Résultat attendu - Oignon - Pinces, lame de rasoir - A l’aide d’une lame de rasoir, réalisez un carré d’environ 0,5 cm de côté ; - A l’aide d’une pince fine, prélevez l’épiderme rouge de l’oignon à l’intérieur de ce carré ; - Mettez une goutte d’eau ou de bleu de méthylène, sur une lame de verre et placez-y le carré d’épiderme, recouvrez le ensuite d’une lamelle. - Placez votre préparation microscopique sur la platine du microscope et observez - Réalisez un dessin d’observation. - L’épiderme de l’oignon est constitué de plusieurs unités jointives c’est les cellules. - La cellule végétale est formée de : noyau, membrane cytoplasmique, cytoplasme, vacuole et paroi. - L’eau distillée - Bleu de méthylène - Matériel de microscopie : lames et lamelles en verre - Un microscope optique. - Fiche technique (utilisation d’un microscope) - Fiche technique (réalisation d’un dessin d’observation). Préparation microscopique : Observation microscopique et dessin d’observation : Remarque : La durée de l’expérience est de : 5 à 15 min 3 Fiche technique 3 : Observation d’une cellule animale Objectif Matériel Observation d’une cellule animale (cellules de l’épithélium buccal) - Des cotons-tiges - L’eau distillée - Bleu de méthylène - Matériel de microscopie : lames et lamelles en verre - Un microscope optique. - Fiche technique (utilisation d’un microscope) - Fiche technique (réalisation d’un dessin d’observation). Conseils techniques - Raclez doucement la face interne de la joue à l’aide d’un coton-tige (A USAGE UNIQUE ET PERSONNEL) ; - Frottez le coton-tige sur une lame de verre ; - Mettez une goutte d’eau puis de bleu de méthylène sur la lame ; - Recouvrez délicatement la préparation d’une lamelle. - Déposez la préparation sur la platine du microscope ; - Observez la préparation et repérez les cellules ; - Réalisez un dessin d’observation. Préparation microscopique : Observation microscopique et dessin d’observation : Remarque : La durée de l’expérience est de : 5 à 15 min Résultat attendu -l’épithélium buccal contient plusieurs cellules. -Une cellule animale est formée de : noyau, membrane cytoplasmique et cytoplasme 4 Fiche technique 4 : la mise en évidence des échanges gazeux chez le poisson Objectif La mise en évidence des échanges gazeux chez le poisson. Matériel - Un poisson - Un récipient - Oxymétre - CO2 métre - L’eau de chaux Conseils techniques Résultat attendu 1)- Mettre un poisson dans un récipient avec de l’eau - prélever un échantillon (t0) de l’eau au moment de l’introduction du poisson - après 10 min prélever un autre échantillon (t1) de l’eau - ajouter à ces deux échantillons l’eau de chaux 2)- on place un poisson dans un récipient fermé avec une sonde pour mesurer la quantité de dioxygène et une autre pour mesurer la quantité de dioxyde de carbone, on fera la même expérience dans un autre récipient sans poisson - laisser les deux récipients fermés pendant 10 min 1-L’ajout d’eau de chaux trouble l’eau de l’échantillon (t1) et ne trouble pas l’eau de l’échantillon (t0) 2-La quantité de O2 a diminué tout au long de l’expérience et la quantité de CO2 a augmenté. Illustration : Remarque : Durée de l’expérience : 10 à 20 min Pendant la respiration le poisson prélève du dioxygène dissous dans l’eau et rejette du dioxyde de carbone. 5 Fiche technique 5 : la mise en évidence des organes respiratoires Objectif Matériel La mise en évidence des organes respiratoires chez le criquet, l’escargot et le poisson. - Matériels de dissection - Criquet - Poisson - Escargot -Une loupe binoculaire Illustration : Le poisson : L’escargot : Le criquet: Conseils techniques Résultat attendu - Pour le poisson : Découper l’opercule d’un coté de la tête du poisson Observer les branchies. Détacher une branchie en coupant l’os à ces deux extrémités Dépose la dans un verre de montre dans un peut d’eau et observer à la loupe. - Pour l’escargot : Repérer l’orifice respiratoire sur un escargot Avec des gros ciseaux découper la dernière tour de la coquille. Repérer le poumon de l’escargot. - Pour le criquet : Découper la partie latérale de l’abdomen d’un criquet et découvrir les organes respiratoires. - chez le poisson, sous chaque opercule, on a 4 branchies rouges riche en capillaires sanguins. - La dissection de l’escargot montre que l’orifice respiratoire est lié au poumon recouvré de vaisseaux sanguins - La dissection de l’abdomen du criquet montre que les stigmates sont relier avec un réseau de petits tuyaux appelés : les trachées qui se ramifier en plusieurs trachéoles. 6 Fiche technique 6 : La mise en évidence du tube digestif d’un être vivant herbivore Objectif Matériel Mettre en évidence du tube digestif chez le lapin. - Lapin, Matériel de dissection, Ether Cuvette à dissection Conseils techniques - - - Anesthésier le lapin. placez le lapin sur le dos, sur la cuvette de dissection Ouvrez le lapin en disposant la peau et la couverture musculaire de chaque côté de l’animal. Repérez les différentes organes du l’appareil digestif du lapin Résultat attendu Observation des différentes constituent du tube digestif du lapin : l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et l’appendice. Illustration : Remarque : La durée de l’expérience est de : 35 à 55 min Pour améliorer votre expérience vous pouvez utiliser des photos et des vidéos. 7 Fiche technique 7 : La mise en évidence des besoins nutritifs des plantes vertes. Objectif Matériel Conseils techniques La mise en évidence des besoins nutritifs des plantes vertes. -Des plantes de même taille. -Béchers -Eau distillée -Sels minéraux -Mettre deux plantes chacune dans un bêcher, une avec de l’eau et l’autre sans eau. -Mettre deux plantes dans deux béchers contenant l’eau et les sels minéraux et laisser la première à l’obscurité et la deuxième à la lumière. -Mettre une plantes dans un bêcher avec de l’eau et de sels minéraux mais dans un milieu sans CO2, et une autre en présence de CO2. Résultat attendu Les plantes ont besoin de l’eau, sels minéraux, lumière et de dioxyde de carbone pour vivre et croitre. Illustration : Remarque : La durée de l’expérience est de : 5 à 6 jours Pour améliorer votre expérience vous pouvez utiliser des images, des logiciels par exemple : http://svt.pages.ac-besancon.fr/vegetaux 8 Fiche technique 8 : La présence de la matière organique au niveau des feuilles. Objectif Matériel La mise en évidence de la production de la matière organique au niveau des feuils -Plante de pélargonium - Ruban adhésif - Alcool ou l’éthanol - Lugol ou l’eau iodée. - Boite de pétri - Bec électrique - Bêcher Illustration : Conseils techniques - couvrir avec un ruban adhésif noir une partie d’une feuille verte exposée au soleil pendant trois jours. - enlever la feuille de la plante. - enlever le ruban, puis tromper la feuille dans l’eau bouillante. - laisser la feuille pendant 10 min dans l’alcool à 100°C. - Laver la feuille. - tremper la feuille dans le lugol. Résultat attendu Coloration de la feuille en bleu violacé sombre. La partie recouverte de la feuille n’est pas colorée. La synthèse de la matière organique se réalise uniquement dans les régions vertes des feuilles qui sont éclairées. 9 Fiche technique 9 : la mise en évidence de l’effet de l’eau dans le transport des sédiments : Objectif La mise en évidence de l’effet de l’eau dans le transport des sédiments Matériel Conseils techniques - Gros graviers - Petits graviers - Sable et argile - Une maquette de rivière -On mélange de gros graviers, de petits graviers, du sable et de l’argile -On verse le mélange dans une maquette de rivière -On fait couler l’eau avec un arrosoir. Illustration : Remarque : Durée de l’expérience : 5 min Temps nécessaire pour obtenir le résultat attendu : 3 à 5 min Résultat attendu L’eau transporte les éléments (gravier, sable, argile) le long de la maquette selon leurs tailles. Le transport des différents éléments dépends de la taille des particules et de la force du courant. 11 Fiche technique 10 : la mise en évidence des conditions de sédimentation Objectif Matériel Conseils techniques Résultat attendu La mise en évidence des conditions de sédimentation - Graviers - Sable - Argile - Une éprouvette graduée - Agitateur -Mettre dans une éprouvette graduée de l’eau, du sable, de l’argile et de gravier. - A l’aide d’un agitateur remuer le contenu. - Après 10 min on obtient les résultats. Les éléments sont déposés en couches superposées. Les grosses particules sont déposées en bas, et les particules les plus petites sont déposées en haut. Illustration : 11 Fiches techniques des ème expériences de la 2 année collège 12 Fiche n°1 : mise en évidence des forces responsables des failles et des plis Objectifs Modéliser les forces qui sont à l’origine des failles. Matériels Aquarium. Planche. Trois échantillons de sable à couleurs différentes Conseils techniques - Remplir l’aquarium des échantillons de sables de façon à former trois strates de couleur différentes. - Mettre la planche à la verticale. Résultats attendus - Déformation des strates et apparition de faille normale du côté droit de la planche, et de faille inverse au niveau du côté gauche de cette planche. - Faire bouger la planche de façon horizontale dans l’un des sens. Modéliser les forces qui sont à l’origine des plis. Aquarium. Planche. Trois échantillons d’argile différents - Remplir l’aquarium des échantillons d’agiles de façon à former trois strates de couleur différentes et de même épaisseur. - Mettre la planche à la verticale. - Faire bouger la planche de façon horizontale dans l’un des sens. Activité 1 : réalisation de la manipulation (schéma explicatif) - Déformation sous forme de plissement. 13 Activité 2 : comment se forment les failles ? Une faille est une cassure des roches présentes à la surface de la Terre schématisé dans notre manipulation par les couches de sablesCette cassure s’accompagne généralement d’un mouvement de deux compartiments rocheux – schématisé dans notre manipulation par les couches de sables de parte et d’autre de la planche Le déplacement et la déformation sont dus à une force exercée par une contrainte tectonique – mouvement de la planche ici - Activité 3 : comment se forment les plis ? Lorsque des couches de terrain de l'écorce terrestre sont soumises à des contraintes tectoniques – la force exercée par la planche dans notre manipulation ces roches – dans la manipulation ce sont les couches d’agiles qui - vont, à la longue, se déformer. Les déformations sont d'abord souples, non cassantes. On obtient alors des ondulations de terrain appelées plis. Remarque : Durée de la manipulation : 10 à 15 minutes 14 Fiche n°2 : les courants de convection Objectifs Modéliser les courants de convection, au niveau du mentaux, qui sont à l’origine de la régénération des océans. Matériels Boite de cristallisation en pyrex. De l’eau Deux morceaux de polyester. Bec bunsen Une quantité de lentilles ou spaghiti. Conseils techniques - Remplir, à trois quart, la boite de cristallisation avec de l’eau. - Rajouter une quantité de lentilles ou de spaghetti. - Placer à la surface de l'eau, côte à côte, les deux pièces polyester ayant des dimensions de 12 cm et 8 cm. Activité 1 : réalisation de la manipulation (schéma explicatif) Résultats attendus -lorsque l’eau est froide, les lentilles restent déposées au fond de la boîte de cristallisation, et les deux morceaux de polyester restent, comme déposés au début, l’un à coté de l’autre. -Lorsque la température de l’eau augmente, les lentilles vont monter du fond de la boite qui est plus chaud, vers la surface étant plus froid. Ceci peut expliquer, de façon schématique, les courants de convection, résultant de la différence de température entre la surface et le fond. - les deux morceaux de polyester vont s’éloigner l’un de l’autre suite à l’ébullition de l’eau. 15 Activité 2 : comprendre les courants de convection : Les groupes de particules de fluide en contact avec le fond de la casserole – les graines de lentilles pour notre manipulation - sont chauffés, donc deviennent moins denses. Chauffée, ces graines se mettent en mouvement spontané vers le haut. Les groupes de particules de la surface de la casserole sont refroidis par contact avec l'air ambiant, se contractent et gagnent en densité, puis plongent de nouveau au fond. Remarque : Durée de la manipulation : 10 à 15 minutes 16 Fiche n°3 : dissection d’un mammifère pour mettre en évidence les organes de reproduction. Objectifs Mettre en évidence les organes de reproduction d’un animal mammifère. Matériels Animal mammifère : rat ou lapin. Matériel de dissection. Substance anesthésiante. Seringue. Conseils techniques - Mettre le rat sous anesthésie. - accrocher le rat au bac de dissection au niveau des pattes. - Faire une boutonnière dans la peau de l'abdomen en avant de l'orifice urinaire. - Engager la sonde cannelée dans la boutonnière en décollant la peau jusqu'au menton. - Découper la peau. - Décoller la peau, la rabattre vers l'extérieur et la fixer avec des épingles. - Faire une boutonnière dans la paroi musculaire de l'abdomen. - Introduire la sonde cannelée jusqu'à la pointe du sternum et découper les muscles. Chez la femelle : - Observer l’utérus puis l’éliminer pour visualiser l’ovaire. Chez le male : - Observer les testicules. Résultats attendus - observer l’appareil reproducteur mâle et femelle. 17 Activité 1 : observation des organes reproducteurs chez un rat mâle : Activité 2 : observation des organes reproducteurs chez la rate: Remarque : Durée de la manipulation : 40 à 45 minutes. 18 Fiche n°4 : Mettre en évidence les composants d’une fleur Objectifs Mettre en évidence les différentes parties d’une fleur. Matériels Une fleur. Une paire de ciseaux. Loupe binoculaire. Lame en verre. Un scalpel. Activité 1 : dissection florale Conseils techniques - Enlever les sépales. - Enlever les pétales. - Repérer les organes reproducteurs de la fleur. - Réaliser une coupe longitudinale du pistil, et ensuite extraire les ovules. - Mettre les ovules sur la lamelle en verre et les observer. - réaliser le diagramme floral. Résultats attendus - Observer les différents composants d’une fleur. - réaliser le diagramme floral. 19 Activité 2 : coupe longitudinale du pistil : Activité 3 : le diagramme floral : Remarque : Durée de la manipulation : 20 minutes 21 Fiche n°5 : La reproduction végétative des plantes. Objectifs Savoir quelques mécanismes de reproduction des plantes. Matériels Tubercule de pomme de terre. Oignons Une paire de ciseaux. Des sachets en plastique. Bouture. Greffon. Sol Conseils techniques - Plantez le tubercule de pomme de terre dans un sac en plastique rempli avec du sol. - Plantez un oignon dans un sac en plastique rempli de sol. - planter un bouture dans un sac en plastique. - fixer le greffon sur le porte greffe. Résultats attendus - Obtention de nouvelles plantes après quelques jours. Activité 1 : planter un tubercule de pomme de terre dans un sac en plastique et du sol = obtention d’une nouvelle plante après quelques jours 21 Activité 1 : planter de l’oignon dans un sac en plastique avec du sol = obtention d’une nouvelle plante après quelques jours Activité 3 : les étapes de la technique du greffage Remarque : La durée de la manipulation : 30 minutes Il faut attendre deux à trois semaines pour obtenir les résultats. Il est vivement conseillé que ces manipulations soient réalisées par les élèves. 22 Fiche n°6 : Enregistrement des séismes. Objectifs Savoir les techniques d’enregistrement des séismes. Matériels Ressors. Masse inerte. Cylindre enregistreur. Support. Stylet. Une roche. Conseils techniques - Faire tourner le cylindre, puis la roche pour simuler un tremblement de terre, Ceci va provoquer un mouvement de la masse inerte et par la suite l’obtention d’un enregistrement sur le papier millimétrique du cylindre. Résultats attendus - l’obtention d’un enregistrement d’un tremblement de terre. Activité 1 : le sismographe : appareil d’enregistrement des ondes sismiques 23 Activité 2 : Exemple d’enregistrement des ondes sismiques Remarque : Durée de la manipulation : 10 à 15 minutes 24 Fiche n°7 : dynamisme des éruptions volcaniques. Objectifs Comprendre le dynamisme des éruptions volcaniques. Matériels Mélange contenant 50% D'eau et 50% de miel. Deux tubes en forme de U. Conseils techniques - Remplissez l’un des tubes avec le mélange et l’autre tube avec du miel seulement. - Envoyer de l'air dans les deux tubes. Résultats attendus - Pour le premier tube Il y a un écoulement collant du mélange, tandis que dans le deuxième tube il y a un déversement de fluide du mélange. Activité : modélisation des éruptions volcaniques Modélisation des éruption volcaniques en vidéo, consulter le lien : https://www.youtube.com/watch?v=AY2i24pkzcQ Remarque : Durée de la manipulation : 10 à 15 minutes 25 Fiche n°8 : les conditions de cristallisation (exemple Fusion et refroidissement du soufre) Objectifs Prouver que la vitesse de refroidissement du magma contrôle la texture des cristaux des roches magmatiques. Par conséquent, Interprétation de la distribution verticale des roches magmatiques tenant compte de leur cristaux. Matériels Poudre de soufre. Un verre transparent avec de l'eau froide. Boite en pyrex. Loupe binoculaire. Outil de création de courant d’air dans la salle. Activité 1 : Réalisation de la manipulation Conseils techniques - mettre la poudre du soufre sur le feu jusqu’à fusion. - verser une quantité de cette solution de soufre dans de l’eau froide. - verser une deuxième quantité de cette solution dans une lamelle en verre. - laisser une troisième quantité de cette solution de soufre se refroidir lentement. - laisser le tout quelques minutes, puis observer les cristaux de soufre qui ont formé, d’abord par l’œil nu puis par la loupe binoculaire. Résultats attendus - dans la première préparation (en eau froide), le soufre se solidifie sous forme d’une masse non cristallisé. - dans la deuxième préparation (lamelle en verre), le soufre se solidifie sous formant des cristaux non visibles à l’œil nu. - Dans la troisième préparation, le soufre se solidifie formant des cristaux relativement de taille relativement grande et à forme anguleuse. 26 Activité 2 : Observation des résultats de la première préparation (refroidissement en eau froide) Activité 3 : Observation des résultats de la deuxième préparation (refroidissement sur lamelle en verre) Activité 3 : Observation des résultats de la troisième préparation (refroidissement lent) Remarque : Durée de la manipulation : 10 à 15 minutes Il faut sensibiliser les élèves à propos des risques multiples de l’utilisation du soufre. Voire aussi l »experience de la cristalisation via le lien suivant : https://www.youtube.com/watch?v=SqeiFL_3wek 27 Fiches techniques des ème expériences de la 3 année collège 28 Objectif Préparer et noter un frottis sanguin afin d'identifier certains composants sanguins Fiche technique n ° 1 Connaître les composants du sang Matériels Conseils techniques Résultat attendu Alcool Aiguille Conduit Lames lamelles Ether Bleu de méthylène Microscope Bec Bunsen Laver bien la pointe interne du pouce gauche avec de l'alcool En appuyant sur cette extrémité via le pouce et l'annulaire droit Faites chauffer une aiguille puis laissezla refroidir avant de l'insérer dans l'extrémité pressée du doigt Mettez une goutte de sang sur la plaque, puis déplacez-la à travers la plaque Après séchage, ajoutez de l'alcool et de l'éther Ajoutez une goutte de bleu de méthylène Après 10 minutes, laver le frottis et observer au microscope. Observez les globules rouges. les leucocytes Polynucléés et mononuluées. Activité - Préparer le frottis sanguin selon les étapes ci-dessus Activité - Observer au microscope un frottis sanguin – Réaliser un dessin d’observation L’organisme reconnaît en permanence la présence d’éléments étrangers à notre corps grâce à son système immunitaire qui détecte la présence d’antigènes étrangers. Les cellules actives du système immunitaire sont les leucocytes, particulièrement les phagocytes et les lymphocytes. Observations Durée de l'expérience: 20 minutes. Attendez 5 minutes avant d'ajouter le bleu de mythéline afin que le frottis soit installé. 29 Objectif La détection des échanges de gaz respiratoires au niveau cellulaire Fiche technique n° 2 : Etude de la respiration cellulaire Matériels Conseils techniques Résultat attendu Eau colorée Eau de chaux Tube à essai rétréci Tube en U Portion du muscle mou Coton Placer le muscle à l'intérieur du tube contenant de l'eau de chaux. Connectez le tube à l'eau colorée par le tube en forme de U Activité 1 – les échange respiratoires d’un champignon ()فطر االكل Activité 2 - Observer les échanges respiratoires chez le muscle Conclusion : Le morceau de muscle consomme du dioxygène. Le morceau de muscle frais a rejeté du dioxyde de carbone. Observations Durée de l'expérience: 10 minutes. Temps nécessaire pour obtenir le résultat attendu: 10 à 15 minutes. Augmentation du niveau d'eau colorée dans le tube. Eaux de chaud trouble 31 Objectif Fiche technique n° 3 : Définir le concept d’aliment simple et complexe Matériels Conseils techniques Résultat attendu Détecter les aliments simples qui composent le pain Morceau de pain Tubes à essai Cuisinière à gaz Eau distillée Oxalate d'ammonium Nitrate d'argent Chlore baryté Pince en bois Eau iodée Solution de Fehling Faire chauffer le morceau de pain à l'intérieur d'un tube à essai, mélanger le morceau de pain avec de l'eau distillée et filtrer le mélange. Répartir le filtrat dans 4 tubes à essai Ajouter du nitrate d'argent dans le tube 1 Ajouter de l'oxalate d'ammonium dans le tube 2 Ajouter du chlore baryté au tube 3 Ajouter la solution de Fehling au tube 4, puis chauffer jusqu'à ébullition Ajouter de l'eau iodée au pain Des gouttelettes d'eau apparaissent sur la paroi intérieure du tube Un précipité blanc se produit sous l'influence de la lumière dans le tube 1 (chlore) Un précipité blanc apparaît dans le tube 2 (présence de sels de calcium) Un précipité blanc apparaît dans le tube 3 (sulfate présent) Obtention d'un précipité rouge indiquant la présence de sucre réduit dans le tube. L'apparition d'une coloration bleu-violet indique la présence d'amidon Activité 1 – Préparation d’un filtrat de pomme de terre, pain, riz… ()مطبوخ النشا Activité 2 – Recherche des sucres lent (amidon) par le test du lugol à froid L'apparition d'une coloration bleu-violet indique la présence d'amidon 31 Activité 3 – Mise en evidence de l’eau dans un aliment ()الكشف عن وجود الماء Les aliments ainsi que les êtres vivant continent de l’eau à l’état liquide. Cette eau est vaporisée par le chauffage puis se condense lors de son refroidissement au contact avec la paroi froide du tube. C’est une mise en évidence qualitative pas quantitative. Activité 4 – Test au nitrate d’argent : Recherche ions chlorures Le filtrat aqueux de cendre contient des ions chlorures clLes cendres contienent des sels de chlore (Nacl). Un précipité blanc se produit sous l'influence de la lumière dans le tube 1 (chlore) 32 Activité 5 – Recherche des sucres réducteurs à l’aide du test à la liqueur de Fehling Obtention d'un précipité rouge indiquant la présence de sucre réduit dans le tube Activité 6 – Test de la mise en évidence des lipides sur papier . Observations Durée de l'expérience: 20 à 30 minutes. Temps requis pour obtenir des résultats: 10 minutes. Avertissement aux élèves que le tube est chauffé par intermittence, tout en évitant de pointer le tube vers le visage de l'élève 33 Objectif Fiche technique n° 4 : Structure du muscle squelettique Matériels Conseils techniques Résultat attendu Révélation de la structure du muscle squelettique Muscle frais Aiguille •De l'eau • Stipulé • Ciseaux • lame en verre Microscope optique Bec bunsen Colorant Faire bouillir les muscles mous dans de l'eau bouillante pendant 10 minutes Laissez le muscle refroidir, puis isolez la fibre musculaire avec une aiguille sur une plaque de verre o Mettez une goutte d'eau sur la fibre isolée puis essayez de strié cette fibre o Ajouter du colorant (bleu de méthylène). Observer la structure microscopique du tissu musculaire constituée d'une succession de bandes sombres et claires Activité 1 – Préparation d’une fibre musculaire selon les étapes ci-dessus Observations Durée de l'expérience: 20 à 30 minutes. Des cernes peuvent apparaître représentant le noyau de la fibre musculaire. 34 Objectif Fiche technique n° 5 : réflexes spinaux Matériels Conseils techniques Connaître le mouvement réflexif et révéler les organes impliqués dans la réflexion. Révéler la présence d'une relation anatomique entre les extrémités postérieures Découvrir les propriétés irritantes du nerf sciatique Détection de l'alcalose et de l'irritation du muscle Révéler le rôle de la moelle épinière dans la réflexion Grenouille Porte grenouille Irritant chimique (éther) Aiguille Batterie Planche d'anatomie Grenouille anesthésié et décérébré La grenouille se fixe sur un crochet Préparation de solutions diluées d'irritants chimiques Trempez les orteils postérieurs droits de la grenouille épineuse dans des solutions de plus en plus concentrées. Lavez les orteils avec de l'eau et plongez-les dans une solution d'éther, puis irritez cette pointe avec une solution efficace. Les orteils postérieurs sont trempez dans la solution au-dessus du seuil irritants. Mettre la grenouille spinale sur son ventre et la fixer en coupant la peau au niveau de la jambe droite sous la cuisse. Séparation des muscles de la cuisse avec les pouces. Placer une canule sous le nerf. Irriter le nerf sciatique avec un irritant électrique. Coupez le nerf pour séparer. l'extrémité centrale du membre. Irritation efficace de l'extrémité périphérique du nerf sciatique Irriter l'extrémité centrale du nerf sciatique. Destruction de la moelle épinière de la même grenouille Excitation électrique centrale efficace. Résultat attendu Aucune réponse n'est obtenue pour les solutions primaires Apparition de réponses d'importance croissante à partir du seuil de concentration Pas de réaction réflexive après immersion dans une solution d'éther Plissement des membres postérieurs après avoir submergé les doigts de l'extrémité arrière gauche. Isolement du nerf sciatique Réponse musculaire abdominale au côté droit irrité Rétrécissement du muscle Pas de réponse du côté droit si l'extrémité centrale du nerf sciatique est irritée Aucune réponse après un détruits de la moelle épinière Activité 1 - Dissection du tronc et du membre postérieur de la grenouille Le filament blanc est relié au niveau du membre au muscle de la cuisse, puis remonte par la symphyse à l’intérieur de la colonne vertébrale. 35 Une grenouille spinale (dont l'encéphale a été détruit mais la moelle épinière laissée intacte) est suspendue par la mâchoire inférieure à une potence. On trempe l'extrémité du pied gauche dans une solution acidulée de concentration croissante, et on observe les réactions de l'animal. Observations Durée de l'expérience: 60 minutes. 36 Objectif Fiche technique n° 6 : Dissection et étude anatomique du rein Matériels Conseils techniques Résultat attendu Une étude de l’organisation interne du rein. Préparer ne coupe frontale du rein Aiguille Bac à dissection Scalpel Pince Ciseaux Déposer le rein dans le bac à dissection de telle sorte que la face ventrale soit disposée vers vous et la partie antérieure dirigée vers le haut. A l’aide d’un scalpel, réaliser, le plus proprement possible, une coupe frontale du rein en passant par le milieu de l’organe. De la main gauche, avec une pince, soulever la masse blanchâtre qui encombre le hile; de la main droite, Avec les ciseaux, dégager l’uretère et les vaisseaux du tissu graisseux qui les enrobe. Découvrir la partie antérieure, partie postérieure, haut, bas, hile. Rechercher et décrire l’aspect des 3 grandes zones internes du rein. Décrire la couleur de l’organe et expliquer d’où celle-ci peut provenir. Observer et décrire l’uretère, l’artère et la veine rénale. Activité 1 - Une observation externe du rein Activité 2- Observation et étude de l’organisation interne du rein . Le rein est un organe avec une organisation interne complexe. Il est, en effet divisé, en trois grandes zones qui se différencient à la fois du point de vue anatomique et du point de vue fonctionnel. - Le cortex rénal se trouve dans la partie périphérique. - La médulla rénale se situe dans la partie centrale. Elle contient 8 à 12 pyramides de Mal pighi striées. - Le bassinet communique avec l’uretère. Il se prolonge vers l’intérieur du rein par deux ou trois calices majeurs, qui se ramifient à leur tour en calices mineurs qui débouchent au niveau des papilles des pyramides. Remarque : Durée de l'expérience: 30 minutes. 37 Fiche technique n° 7 : Observation du nerf dilacéré & cellule nerveuse Objectif Matériels Préparer un frottis de cellules nerveuses. Observation microscopique d'une lame de dilacération d'un nerf sciatique de grenouille Conseils techniques Avec l’aiguille lancéolée, on incise les membranes fines qui entourent le cortex (=partie externe du cerveau= substance grise) et on prélève un petit morceau (1mm environ). On le place sur une lame et on fait un premier écrasement délicat avec le plat de l'aiguille lancéolée. On recouvre d'une goutte de bleu de méthylène. Après 2 minutes environ, on place une lamelle et on procède à un nouvel écrasement en appuyant sur la lamelle avec le manche de l'aiguille lancéolée. Avec un papier absorbant, on enlève l'excès de colorant au tour de la lamelle. Aiguille lancéolé Lames lamelles Bleu de méthylène Microscope Résultat attendu Observez les cellules nerveuses. Observer la structure d’un nerf sciatique. Activité 1 – Observation des cellules nerveuses Au fort grossissement, on distingue: Le corps cellulaire, souvent de forme pyramidale (caractéristique du cortex). A l'intérieur: un gros noyau qui présente un nucléole très coloré. Dans le cytoplasme, des granulations plus ou moins denses: les corps de Nissl. Des prolongements de diamètre constant: les axones, ou qui vont en s'amincissant: les dendrites. Activité 2 – Dilacération du nerf sciatique de la grenouille 38 Coupe longitudinale desfibres nerveuses du nerfsciatique. Séparées par le tissu conjonctif (Co) de l’endonèvre, quelques fibres nerveuses montrent des réseaux acidophiles de myéline (My). Une fibre montre un noeud de Ranvier (NR) traversé par un axone (Ax). D’autres axones, partiellement masqués par de la myéline,sont également identifiés. Coloration:H–É Grossissement: 1200X Pour observer le nerf au microscope après dilacération et préparation d'une lame, il faut d'abord isoler un morceau de nerf suffisamment gros et propre. Extraction du nerf sciatique de grenouille : https://vimeo.com/65762230 méthode de dilacération d'un nerf sciatique de grenouille : https://vimeo.com/263048625 observation microscopique d'une lame de dilacération d'un nerf sciatique de grenouille : https://vimeo.com/263053418 Coupe longitudinale de nerf rachidien colorée de mammifère observée à la loupe (X 7). Coloration au "trichome de Masson" Observations Durée de l'expérience: 30 minutes. L'observation peut se faire sur la substance grise de la moelle épinière (corne antérieure), on obtient alors un frottis de neurone smulti polaires 39 Fiche technique n° 8 : Observation et Etude d’un organisme unicellulaire (Paramécie) Objectif Matériels Conseils techniques Résultat attendu Préparer une culture de microorganisme unicellulaire (Paramécie). Observer le Paramécie. Buccal, Bouteille Pailles De l’eau Levure Lames. Lamelles Microscope Micropipette Récupérer l’eau du vase dans lequel a séjourné un bouquet de fleurs (sans ajout de conservateur dans l’eau), placer cette eau trouble dans une demi-bouteille d’eau minérale coupée à l’aide de ciseaux et laisser l’infusion " vieillir " à l’air libre ; quand des algues vertes commencent à apparaître sur les parois du récipient, il y aura encore plus d’unicellulaires à observer (ils forment généralement un voile en surface du liquide. Placer une petite poignée de foin ou des pailles avec de la levure et 500ml d’eau minérale dans une demibouteille; quelques jours plus tard, il y aura une multitude d’infusoires et probablement des algues vertes filamenteuses ; ces dernières, observées au microscope, montreront de nombreux protozoaires, certains fixés, d’autres nageant entre les filaments (qui entravent les déplacements des êtres unicellulaires) Observez les paramécies. Activité 1 - Observer au microscope les paramécies – Réaliser un dessin d’observation Voir la manipulation en vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=mMrY_2EjTxY A l’aide d’une pipette prélever deux gouttes d’eau de la macération qu’on place entre lame et lamelle et on passe à l’observation au faible grossissement. On constate que les paramécies se déplacent rapidement et ne restent pas dans le champ du microscope. Pour limiter leur déplacement et faciliter l’observation, on introduit dans la goutte d’eau une goutte de méthylcellulose pour mieux les fixer. Observations Durée de l'expérience: 20 minutes. 41 Objectif Fiche technique n° 9 : Détermination des composants normaux de l’urée Matériels Conseils techniques Résultat attendu Analyse d'urine pour révéler ses composants Tubes à essai Nitrate d'argent Chlore baryté Détecteur magnésique d’ammoniac Bec bunsen Faites chauffer de l'urine Distribution d'urine chauffée dans 3 tubes à essai. Ajouter du nitrate d'argent au tube 1 Ajouter du chlore baryté au tube 2 Ajouter le réactif ammoniacmagnésique dans le tube 3 Des gouttes d'eau sont condensées sur la paroi intérieure du tube. Un précipité blanc prévaudra avec lumière dans le tube 1 Un précipité blanc apparait dans le tube 2 et tube 3 Activité 1 – Déterminer le pH de l’urée Activité 2 – Déterminer les composants normaux de l’urée Observations Durée de l'expérience: 5 minutes pour chaque composant, soit 20 min au total. Références Ce travail est élaboré selon les consignes pédagogiques et en tenant compte des documents ci-dessous. Le guide de l’enseignant : Sigma SVT 1 AC Sigma SVT 2 AC Sigma SVT 3 AC Univers plus SVT 1 AC Univers plus SVT 2 AC Univers plus SVT 3 AC Le livre scolaire SVT 1ère année collège : Univers plus SVT 1 AC Les cracks en SVT 1 AC Etincelle SVT 1er AC Le livre scolaire SVT 2éme année collège : Univers plus SVT 1 AC Les cracks en SVT 1 AC Etincelle SVT 1er AC Le livre scolaire SVT 3éme année collège : Univers plus SVT 3e AC Les cracks en SVT 3e AC Etincelle SVT 3e AC Cahier de documents Cahier de documents SVT 1ère année collège Sigma Cahier de documents SVT 2éme année collège Sigma et univers Cahier de documents SVT 3éme année collège Sigma Sites web pédagogiques 1er année collège : http://espacesvt.com/cours/ https://www.al-mounir.com/ https://www.alloschool.com/ http://svt4vr.e-monsite.com/pages/6eme/unite-des-etres-vivants.html http://profsvt71.e-monsite.com/pages/cycle-4-5-4-3/les-echanges-de-gaz-chez-les-animaux-5-1.html https://svt-condorcet.weebly.com/activiteacute---tp-ndeg1.html http://svt.pages.ac-besancon.fr/vegetaux/ http://blog.ac-versailles.fr/lyceevert/index.php/post/22/01/2019/Etude-de-la-microfaune-du-solD%C3%A9couverte-du-berl%C3%A8se http://www.coursvt.com/pages/cycle-3/6e/lecon-4/activite1-observer-au-microscope.html http://www.vivelessvt.com/college/la-formation-de-nouvelles-roches-sedimentaires-et-fossilisation/ https://www.alloschool.com/course/sciences-de-la-vie-et-de-la-terre-svt-1ere-annee-college https://www.dimaschool.com/2019/11/cours-exercices-la-formation-des-roches.html?m=1 Sites web pédagogiques 2éme année collège : http://espacesvt.com/cours/ https://www.al-mounir.com/ https://www.alloschool.com/ http://acces.enslyon.fr/acces/thematiques/biodiversite/accompagnementpedagogique/accompagne ment-au-lycee/la-biodiversite-florale https://www.aujardin.info/fiches/techniques-bouturage.php http://blog.univ-angers.fr/rabinlicoispilletplanchenault/2016/02/25/quest-ce-quune-faille-2/ http://burgues.svt.pagesperso-orange.fr/cycle_central/machine_terre/cristallisation.html https://college-truffaut-argentan.etab.ac-caen.fr/spip.php?article231 http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/dissect/souris/souris09.htm https://planet-terre.ens-lyon.fr/article/moteur-de-la-subduction.xml http://profsvt71.e-monsite.com/pages/classe-terminale-s/theme-1b-geologie/chapitre-7-la-formationdes-chaines-de-montagne.html https://sectionsinternationalesmaroc.files.wordpress.com/2017/06/reproduction-chez-les-plantesc3a0-fleurs-_-fascicule-prof-1.pdf http://svtmarcq.over-blog.com/article-la-mise-en-evidence-de-l-expansion-oceanique-1ere-s96325577.html http://thomas1988.free.fr/classnet/dissection/rat.php https://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/geologie-dix-questions-seismes-1666/page/6/ https://www.labiologie.net/index.php?page=5#.XphFLUBKjMw https://www.machinedesign.com/learning-resources/whats-the-difference between/document/21834474/whats-the-difference-between-conduction-convection-and-radiation https://www.maxicours.com/se/cours/mouvement-de-convection/ Sites web pédagogiques 3éme année collège : http://espacesvt.com/cours/ https://www.al-mounir.com/ https://www.alloschool.com/ http://biotechnologie.ac-montpellier.fr http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/nerf/nerf.htm https://sites.google.com/site/svtlagrangeleclerc/activite-4eme/etude-du-mouvement-de-flexion-chez-lagrenouille http://cg.ucam.ac.ma/pagb/index_fichiers/Page2554.htm https://tp-svt.pagesperso-orange.fr/atp1_fichiers/myofibrille.htm http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2752 http://m.leblogdelaprofdesvt.webnode.fr/news/correction-activite-91/ http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3578 https://www.assistancescolaire.com/eleve/5e/svt/reviser-une-notion/les-echanges-respiratoires-5srm01 https://sciencesdelavieetdelaterre93.files.wordpress.com/2013/11/correction-activitc3a9-1-blog.pdf https://sciencesdelavieetdelaterre93.wordpress.com/2016/09/18/chapitre-1-les-organes-de-notre-corps-ontbesoin-denergie/amp/ https://www.lapvso.com/comment-realiser-un-frottis-sanguin/ http://www.funsci.com/fun3_fr/sang/sang.htm http://disciplines.ac-montpellier.fr/biotechnologies/ressources/galerie-d-image/ frottis-sanguin-colore-au-mgg https://www.lelivrescolaire.fr/manuel/1888652/svt-4e-2017 https://www.svt-lycee-elorn.ovh/composition_matiere.php http://pedagogie.ac-limoges.fr/svt/spip.php?article7 𝟐𝟎𝟐𝟎 𝟐𝟎𝟐𝟏 Encadré par YAZIDI Mohammed (Professeur d’enseignement supérieur, CRMEF Marrakech-Safi) Réalisé par HICHAM JEDIYI (Enseignant du cycle secondaire) HABIBA OUBENALI (Enseignant du cycle secondaire) AZIZA HABCHANE (Enseignant du cycle secondaire) ABDELLWAHD GRMOUCHE (Enseignant du cycle secondaire) Prof. HICHAM JEDIYI Coordinateur : HICHAM JEDIYI
