bilan brainstorming thème forme - bcpst-svt-parc
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Brainstorming autour du thème « forme » • Champ lexical autour du mot forme : Morphologie, morphogenèse, métamorphose, hétéromorphose, métamorphisme, déformation, formation, malformation, déformation, symétrie, asymétrie, dissymétrie, relief, topographie, géodésie, architecture, géométrie (formes géométriques), surface, volume… • Biologie des organismes et biologie cellulaire, génétique accessoirement : Relations surface/volume en lien avec le mode de vie (vie libre, vie fixée), le milieu de vie (aquatique, aérien, édaphique) peuvent être envisagées à différentes échelles : organisme, organes, tissus et même cellules. Ex : forme des structures de dispersion chez les végétaux, forme des surfaces d’échange… Pistes de travail : Calcul d’efficacité (rendement), comparaison de formes d’organismes en déterminant des rapports surface/ volume, lien vitesse de déplacement/forme, lien forme/échanges (de matière, d’énergie)… Penser à faire apparaître (ou tenter de faire apparaître) des relations de causalité pour que le travail ne soit pas qu’une succession de mesures… Globalement, ici on s’intéresse aux conséquences biologiques des formes. Causes de la forme (à différentes échelles là aussi) : o les facteurs environnementaux, c’est-à-dire les paramètres du biotope (eau, température, lumière, vent, pH, gravité…) mais aussi les paramètres biologiques (compétition, prédation, parasitisme, symbiose,…) o les facteurs génétiques certes plus délicats à mettre en pratique mais l’on peut imaginer des travaux sur l’existence de mutations à l’origine de malformations (trèfle à 4 feuilles, hyperpétalie, mutants polyploïdes,… ; ce dernier est intéressant car il y a des applications en horticulture). Les changements de forme au cours du temps, au cours de l’ontogenèse (hétéroblastie des feuilles de Lierre, hétérophyllie, métamorphose). Pistes de travail : - Faire varier un ou des paramètres (pas trop quand même) et étudier les conséquences de ces variations sur la forme dans des conditions réalistes, c’est-à-dire susceptibles d’exister dans la nature. - Sélectionner des variétés et privilégier des individus aux formes caractéristiques. Formes et mathématiques : caractère prédictif de la forme ou au contraire non prédictif Pistes de travail : - Etudier des productions animales aux formes caractéristiques (toiles d’araignées, nid d’abeille, déjections, ponte, cocon...) et y retrouver des motifs récurrents ou pas. Notion de fractales. Limites : formes de vie dans un écosystème, s’intéresser à la biodiversité des formes d’organismes, leur organisation dans le temps, dans l’espace. • En sciences de la Terre : Thème paysage, géomorphologie : Les liens qui existent entre les roches et le paysage (au sens large) ; notion de relief structural. Pistes de travail : - Etablir une relation de causalité entre lithologie et relief ; érosion différentielle en comparant le comportement mécanique de deux roches, action de l’eau sur les roches, du vent… Peut déboucher sur l’utilisation des roches par l’Homme. - Etablir une relation de causalité entre structure des roches et paysage ; influence des failles dans le paysage, dans la topographie, le réseau hydrographique ; proposer des éléments d’explication d’un paysage précis par le jeu conjoint de la géodynamique externe et interne. Formes remarquables en géologie, leurs origines, leurs conséquences, leur intérêt On est ici plus à l’échelle de l’affleurement, voire de la roche ou du sédiment ou du minéral. Pistes de travail : - Proposer des éléments d’explication aux formes caractéristiques trouvées dans les roches sédimentaires plissées et ou faillées par la modélisation : comportement des matériaux, rhéologie. - Etude statistique de figures de sédimentation (rides, lamines,…) lien avec l’hydrodynamique du milieu de dépôt par exemple. - Etude de la forme des grains de quartz (morphoscopie) à mettre en relation avec leur histoire ; intérêt pour l’exploitation du sable. - Forme, taille des cristaux et conditions de cristallisation (xénomorphe, automorphe). - Forme des matériaux et utilisation par l’Homme ; débit naturel des bancs calcaires (origine, conséquences). Limites : Formes des nuages (pour les rêveurs), des courants océaniques, des cellules de convection… Cela ne semble pas bien réaliste et difficile à mettre en œuvre !! • Conseils dans les choix des sujets et des problématiques, et dans la réalisation du TIPE : - Etre réaliste : prendre en compte le temps forcément limité à consacrer au projet, le matériel à votre disposition, le coût des achats, la disponibilité du matériel biologique. - Etre précis : ne pas poser une question trop vague (vaste) pour laquelle vous ne pourriez pas fournir d’éléments de réponse pertinents. Ex : Quels sont les facteurs qui conditionnent la forme des végétaux ? Au contraire préférer un cas concret qui puisse être le départ de la réflexion : comment la disponibilité de l’élément x modifie la forme de l’espèce y ? - Etre scientifique : choisir un sujet pour lequel il y a un réel problème scientifique à résoudre, pour lequel il sera possible d’éprouver des hypothèses, d’expérimenter, de modéliser, de présenter des résultats (mesures, comptages,…) de les traiter … et renoncer à des sujets amusants (influence de la lune sur la forme des oreilles des loups garous) mais peu scientifiques ! - Etre modeste : ne pas choisir un TIPE trop ambitieux, trop exhaustif. Peu de grandes découvertes scientifiques ont été faites en première année de TIPE. Au contraire, il faut poser des questions simples mais pour lesquelles il est possible d’apporter des éléments de réponse. - Etre honnête : ne pas chercher à trouver une réponse à tout prix à la question qui a été posée, ne pas « arranger » les résultats pour qu’ils correspondent à vos attentes. Il faut aussi être critique sur sa propre démarche, sur la rigueur et savoir reconnaître ses erreurs, ses errements. - Etre respectueux des règles d’éthique, d’hygiène et de sécurité mais également respectueux envers les personnes avec lesquelles vous serez amenés à travailler, le personnel de laboratoire du lycée, les contacts établis lors du travail de l’année.
