La dormance des graines permet la germination à une

1. La dormance des graines permet la germination à une époque plus favorable. Beaucoup de graines n’ont besoin que d’eau pour germer,
mais pour d’autres une exposition à la lumière ou l’abrasion de l’enveloppe de la graine est nécessaire. Avant germination, la graine est
généralement sèche, la première étape de la germination consiste en l’absorption d’eau par la graine.
La graine germant, l’embryon contenu dans celle-ci dépend des réserves de la graine pour son développement. Chaque graine emmagasine
des réserves que nous consommons comme dans le cas du maïs, des haricots, du riz… Ces réserves sont dans certains cas des sucres,
l’amidon par exemple pour les céréales : le maïs, le blé, le riz …, ou des lipides, des huiles par exemple pour le soja, le tournesol…
L’embryon se développe en une petite plante. Celle-ci s’allonge et forme des tiges et des feuilles qui lui permettront de produire sa propre
énergie.
Notions scientifiques : La germination de la graine nécessite généralement uniquement de l'eau et de la chaleur. La première étape de la
germination est la phase d'absorption de l'eau par la graine. La plupart des graines n'ont pas besoin de lumière pour germer mais il faut placer
les plantules à la lumière dès que celles-ci sortent de terre. Termes scientifiques : Lumière, photosynthèse.
Objectifs : Concevoir des protocoles expérimentaux pour mettre en évidence le besoin ou non de lumière dans l'étape de germination de la
graine. Mise en évidence des besoins en lumière dans l'étape de germination et dans la croissance de plante. Distinction entre germination de
la graine et croissance de la plante.
Observations quotidiennes sur plusieurs jours.
Hypothèses faites par les élèves : On peut mettre les grains de blé n'importe où, ils pousseront quand même.
Expériences proposées par les élèves : On va installer les graines dans deux soucoupes : une sera placée à la lumière, près de la fenêtre,
l'autre dans le placard. Après quelques jours, on pourra comparer.
Expériences réalisées par les élèves : Les graines sont déposées dans deux soucoupes contenant un peu de terreau humide.
Une soucoupe est posée sur la table, près de la fenêtre.
La deuxième soucoupe est mise dans un placard à l'abri de la lumière (même pièce et même température).
L'arrosage des graines est effectué pour les deux soucoupes au même moment à l'aide d'un pulvérisateur (même quantité d'eau).
Après quelques jours, les enfants observent que les graines qui sont dans le placard "ont poussé" plus vite.
Quelques jours plus tard, ils constatent que les graines placées à la lumière ont produit des pousses vertes, tandis que les autres sont moins
vertes.
Un peu plus tard, on s'aperçoit que les grains de blé du placard cessent de pousser (et restent jaunes) tandis que les autres sont bien verts.
Cahier d'expérience : Les élèves dessinent le protocole expérimental élaboré pour tester chaque hypothèse. Ils dessinent leurs observations
et les conclusions tirées par le groupe. Un tableau général de conclusion est réalisé pour la classe.
Évaluation : Lors de la mise en place des protocoles par chaque groupe, l'enseignant peut observer la part d'autonomie et de réflexion de
chaque élève. Le mot du maître : Il conviendra de faire remarquer que pour germer, les graines n'ont pas besoin de lumière, mais que pour
se nourrir et croître, la lumière est indispensable.
2. Les plantes, contrairement aux animaux, n’utilisent pas d’autres organismes pour se nourrir, elles sont autotrophes alors que les
animaux sont hétérotrophes. Les plantes utilisent directement l’eau, la lumière pour le processus de la photosynthèse et des substances
présentes dans le sol tels que les minéraux pour leur croissance. L’eau et les sels minéraux sont absorbés par les plantes à partir du sol et
conduits par la sève dans les différentes parties de la plante.
L’eau assure aux plantes un apport en hydrogène. Le trajet de l'azote, de l'atmosphère jusqu'à la synthèse des protéines par les plantes, est
complexe. Les plantes ne peuvent pas utiliser l'azote de l'atmosphère comme nutriment. Des espèces bactériennes, présentes dans le sol, sont
responsables de la fixation de l'azote et de la formation de nitrates lors de la nitrification. Les plantes vont ensuite réduire les nitrates en
ammoniaque, forme sous laquelle l'azote est incorporé dans les protéines.
La photosynthèse fournit à la plante la matière organique nécessaire à sa croissance. La photosynthèse s’effectue à partir de l’eau présente
dans le sol et du gaz carbonique de l’atmosphère, en utilisant comme source d’énergie la lumière solaire captée par un pigment, la
chlorophylle. La photosynthèse conduit à la formation de sucres (glucose), mais également à la production d’oxygène rejeté dans le milieu
environnant. Les plantes sont les seules à produire de l’oxygène sur la Terre. Les feuilles des plantes se déplacent en fonction du soleil de
façon à pouvoir assurer leur activité photosynthétique.
Les plantes respirent. Elles consomment donc de l’oxygène et rejettent du gaz carbonique. Chez les plantes, la respiration existe de jour
comme de nuit. Pour qu’une plante vive, la photosynthèse doit excéder la respiration. C’est-à-dire, que le gain de gaz carbonique doit
excéder les pertes en gaz carbonique. Pour vivre, la plante a besoin de lumière et de gaz carbonique pour produire sa propre matière vivante.
A la lumière, la respiration est masquée par le processus de photosynthèse.
Les stomates sont des petits trous dans l’épiderme. Présents sur la face inférieure des feuilles, ils facilitent les échanges gazeux. Quand les
stomates sont ouverts, le gaz carbonique nécessaire à la photosynthèse peut entrer dans la feuille et la vapeur d’eau en sortir. Sous l’action de
la chaleur du soleil, des pertes en eau dues à la transpiration entraînent une montée de l’eau en provenance des racines.
Outre l’eau, la lumière et le gaz carbonique, de nombreux composants sont nécessaires à la vie des plantes. Le manque d’azote peut
provoquer le jaunissement des feuilles. L’azote est un constituant de la chlorophylle, et sans chlorophylle une feuille ne peut être verte. Le fer
est un élément essentiel à la photosynthèse. Un manque de fer dans le sol peut également conduire au jaunissement des feuilles.
Notions scientifiques : L'absorption de l'eau par les racines permet à la plante de puiser des nutriments à partir du sol et de les transporter,
via la sève brute, vers les différentes parties de la plante. L'eau constitue la seule source d'hydrogène nécessaire pour le mécanisme de
photosynthèse. Termes scientifiques : Circulation, sève
Objectifs :Concevoir un protocole expérimental pour observer l'absorption et la circulation de l'eau par les plantes.
Prendre conscience de l'absorption de l'eau par les plantes et de la circulation de celle-ci au sein de la plante.
Durée : 1 séance de 45 minutes pour la mise en place. 3 séances d'observation, de discussion et de prise de notes de 30 minutes quelques
heures après la mise en place de l'expérience, le lendemain et le surlendemain.
Expériences proposées par les élèves : Quand on dit qu'une fleur boit de l'eau, on ne voit pas l'eau car elle est transparente. Il faut colorer
l'eau pour voir si elle va dans la plante et la colore.
Expériences réalisées par les élèves "Pour mieux voir, il faut prendre une fleur blanche."
L'œillet blanc est plongé dans le vase dont l'eau a été colorée avec de l'encre bleue. Pour ne pas que l'eau s'évapore, on obture le col du vase
avec de la pâte à modeler. Le bracelet en caoutchouc est glissé autour du vase pour repérer le niveau de l'eau.
Après quelques jours, les enfants font les constatations suivantes :
La plante a changé de couleur, elle est "devenue bleue". Le niveau de l'eau dans le vase a baissé. "C'est la plante qui a bu l'eau".
3. Notions scientifiques

Une différence fondamentale entre les plantes vertes et les animaux est l’aptitude qu’ont les plantes à fabriquer leur propre nourriture par le
processus de photosynthèse. Le processus de photosynthèse aboutit à la formation de nourriture pour la plante (sous forme de glucides) et à
un dégagement d'oxygène à partir de l'eau puisée dans le sol, du gaz carbonique de l'atmosphère et de la lumière.
Le phototropisme est le mouvement de croissance de la plante en direction de la lumière.
Termes scientifiques : Phototropisme (capacité à pousser dans une direction donnée), photosynthèse.
Objectifs : Concevoir des protocoles expérimentaux pour mettre en évidence les besoins en lumière de la plante, dans le processus de
photosynthèse et donc pour se nourrir. Mise en évidence des processus de phototropisme.
Durée : Mise en place des expériences : 2 séances de 45 minutes. Observations quotidiennes sur plusieurs jours.
Démarche pédagogique
Hypothèses faites par les élèves :
Le jardinier a mis la graine trop penchée ; La graine était fatiguée, alors elle s'est allongée ; La plante regarde vers le lavabo parce qu'elle a
soif ; La plante regarde vers la fenêtre pour regarder la lumière.
Expériences proposées par les élèves
Hypothèse 1 : Semer des graines de tournesol dans du terreau : pots où elles seront penchées et pots où elles seront droites.
Hypothèse 2 : Placer une partie des plantes de l'autre côté du lavabo (non tournées vers le lavabo).
Hypothèse 3 : Les tourner de l'autre côté pour voir si elles vont de nouveau se tourner vers la fenêtre (sans lavabo).
Hypothèse 4 : Placer une partie des plantes dans l'obscurité et laisser les autres à la lumière.
Expériences réalisées par les élèves
Hypothèse 1 :
On place sur la table, à la lumière, des pots avec des graines penchées et des pots avec des graines droites (la position de la graine est
indiquée par un codage sur le pot). Les deux pots reçoivent le même arrosage.
Observation des pousses :
Sont-elles penchées ou non ?
Est-ce que les plantes issues des graines "droites" sont penchées ?
Hypothèse 2 :
Les pots sont placés de l'autre côté du lavabo et fixés sur la table pour être sûr qu'ils ne seront pas déplacés. L'orientation de la plante est
indiquée par une flèche tracée sur une étiquette adhésive collée sur le pot.
Observer si les plantes se dirigent vers le lavabo.
Hypothèse 3 :
Placer les plantes sur la table, près d'une fenêtre, sans lavabo. Les pots sont fixés sur la table et les plantes orientées du côté opposé à la
fenêtre. Quelques jours plus tard, on observe que les plantes se sont effectivement tournées vers la fenêtre. Certains enfants ont des
difficultés à admettre que c'est la lumière qui les attire.
Grâce à ces expériences, les enfants ont simplement mis en évidence que la lumière a un effet sur la croissance des végétaux chlorophylliens.
Hypothèse 4 :
Placer certaines plantes dans un placard à l'abri de la lumière pendant plusieurs jours, les autres resteront à la lumière. Après quelques jours,
les enfants remarqueront que les plantes recouvertes sont "pâles", et qu'elles dépérissent. Cette expérience fait apparaître que la lumière est
nécessaire à la vie de la plante (en dehors de la période de germination).
La germination de la graine nécessite généralement uniquement de l'eau et de la chaleur. La première étape de la germination est la phase
d'absorption de l'eau par la graine. La plupart des graines n'ont pas besoin de lumière pour germer mais il faut placer les plantules à la
lumière dès que celles-ci sortent de terre.
Termes scientifiques : Lumière, photosynthèse.
Objectifs : Concevoir des protocoles expérimentaux pour mettre en évidence le besoin ou non de lumière dans l'étape de germination de la
graine.
Mise en évidence des besoins en lumière dans l'étape de germination et dans la croissance de plante.
Distinction entre germination de la graine et croissance de la plante.
Durée : Mise en place de l'expérience : 45 minutes. Observations quotidiennes sur plusieurs jours.
Situation déclenchante : A la suite de la lecture de l'histoire de "Roule Galette", des grains de blé ont été apportés en classe. "On pourrait
en faire de la farine, comme dans l'histoire ou bien on pourrait les semer. Faut-il les semer à la lumière du jour pour qu'ils poussent ?"
Hypothèses faites par les élèves : On peut mettre les grains de blé n'importe où, ils pousseront quand même.
Expériences proposées par les élèves : On va installer les graines dans deux soucoupes : une sera placée à la lumière, près de la fenêtre,
l'autre dans le placard.
Après quelques jours, on pourra comparer.
Expériences réalisées par les élèves
Les graines sont déposées dans deux soucoupes contenant un peu de terreau humide.
Une soucoupe est posée sur la table, près de la fenêtre.
La deuxième soucoupe est mise dans un placard à l'abri de la lumière (même pièce et même température).
L'arrosage des graines est effectué pour les deux soucoupes au même moment à l'aide d'un pulvérisateur (même quantité d'eau).
Après quelques jours, les enfants observent que les graines qui sont dans le placard "ont poussé" plus vite.
Quelques jours plus tard, ils constatent que les graines placées à la lumière ont produit des pousses vertes, tandis que les autres sont moins
vertes. Un peu plus tard, on s'aperçoit que les grains de blé du placard cessent de pousser (et restent jaunes) tandis que les autres sont bien
verts.
Organisation de la classe Les élèves sont répartis par groupe de 4. Pour tester chaque hypothèse, chaque groupe dispose de deux plantes
(un lot expérimental et un lot témoin).
Cahier d'expérience Les élèves dessinent le protocole expérimental élaboré pour tester chaque hypothèse. Ils dessinent leurs observations
et les conclusions tirées par le groupe. Un tableau général de conclusion est réalisé pour la classe.
Le mot du maître Il conviendra de faire remarquer que pour germer, les graines n'ont pas besoin de lumière, mais que pour se nourrir et
croître, la lumière est indispensable.