Séquence « Respiration et circulation »

Séquence « Respiration et circulation »
Socle commun :
PRATIQUER UNE DÉMARCHE SCIENTIFIQUE OU TECHNOLOGIQUE
•Pratiquer une démarche d'investigation : savoir observer, questionner
•Manipuler et expérimenter
•Formuler une hypothèse et la tester,
•Argumenter,
•Mettre à l'essai plusieurs pistes de solutions
•Exprimer et exploiter les résultats d'une mesure et d'une recherche en utilisant un vocabulaire
scientifique à l'écrit ou à l'oral
COMPETENCES DE CM2
Langage oral :
Échanger, débattre : Participer aux échanges de manière constructive :
•rester dans le sujet,
•situer son propos par rapport aux autres,
• apporter des arguments, mobiliser des connaissances,
•respecter les règles habituelles de la communication.
Rédaction :
Dans les diverses activités scolaires, prendre des notes utiles au travail scolaire.
Connaissances scientifiques à acquérir :
Constater l’existence d’une relation étroite entre les deux fonctions (respiration-circulation)
Constater la nature différente entre l’air inspiré et l’air expiré
Etablir un modèle cohérent du trajet de l’air et du sang dans le corps
Repérer les mouvements respiratoires.
Etre capable de développer des arguments mettant en évidence l’alimentation des organes à
partir des poumons (et du tube digestif)
Documents (radiographies, observations de quelques organes, construire une représentation
schématique de quelques-uns des principaux organes impliqués esquissant certaines de leurs
relations fonctionnelles (cœur, poumons, vaisseaux sanguins, foi)
Approche dynamique : modification du rythme en fonction de l’effet.
On pourra envisager la continuation de modèles matériels.
Difficultés provenant des liens avec le vocabulaire courant
-Expressions : avoir mal au cœur, etc.
-Respiration n’est pas ventilation
-Respirer n’est pas sentir
Difficultés provenant des idées préalables des élèves :
-Le rôle des muscles respiratoires n’est pas perçu. Pour beaucoup d’élèves, c’est l’air qui gonfle
la poitrine.

PROGRESSION
DES
SÉANCES
SÉANCE 1 :
Prendre conscience qu’il existe une relation entre respiration et circulation, entre poumons et cœur.
SÉANCE 2 :
Distinguer ventilation et respiration
Identifier les composants principaux de l’air inspiré et de l’air expiré.
Reconstitution de l’appareil respiratoire et du cycle complet de la respiration
Lien avec Education à la santé : Le tabagisme passif
Lien avec « apprendre à porter secours ».
SÉANCE 3 :
Fonctionnement du cœur en tant que muscle
Evaluation formative : mettre en évidence les nouveaux savoirs
SÉANCE 4
Education à la santé : l’obésité
La circulation du sang dans le corps
SÉANCE 5 :
Opérationnaliser les connaissances :
- retour à la situation initiale (noyade) et confrontation avec la croissance du fœtus dans un liquide.
- échanges mère –enfant (la reproduction humaine étant étudiée quasiment simultanément).
SÉANCE 6
Confronter les nouveaux savoirs avec l’évolution des conceptions scientifiques : retour sur les conceptions
initiales.
SÉANCE 7 :
Evaluation sommative sur les savoirs et la méthodologie.

Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et
technologique : séance n°1
Objectif général : Prendre conscience qu’il existe une relation entre respiration et circulation, entre poumons
et cœur.
OBJECTIF SPÉCIFIQUE DE LA SÉANCE : Distinguer battements cardiaques et pouls ; repérer les
mouvements respiratoires.
OBJECTIFS NOTIONNELS :
-Rythme cardiaque/ battements
-Fréquence respiratoire
-Pouls
-Battements
-Cage thoracique
OBJECTIFS COMPORTEMENTAUX
L’élève doit être capable de
•Pratiquer une démarche d'investigation : savoir observer,
•Formuler une hypothèse
•Argumenter
•Échanger, débattre : Participer aux échanges de manière constructive :
rester dans le sujet,
situer son propos par rapport aux autres,
apporter des arguments, mobiliser des connaissances,
respecter les règles habituelles de la communication.
OBJECTIF GÉNÉRAL : Une inspiration et une expiration constituent un cycle respiratoire appelé aussi
ventilation
OBJECTIF SPÉCIFIQUE DE LA SÉANCE :
- respiration et ventilation constituent deux actions différentes.
- Au cours de l'inspiration, l'air entre par la bouche ou le nez ; le périmètre du thorax augmente.
Ventilation pas respiration. Ventilation, seulement inspirer expirer.
- Au cours de l'expiration, l'air sort par la bouche ou le nez ; le périmètre du thorax diminue.
- Une inspiration et une expiration constituent un cycle respiratoire.
VOCABULAIRE :
-vaisseaux sanguins = artères et veines.
ORGANISATION :
-travail individuel
-en groupe-classe
DÉROULEMENT
LE PROBLÈME, L’OBSTACLE :
1. Les élèves partent prochainement en classe de mer. Ils doivent passer un test de natation.
Interroger les élèves sur les raisons de ce test.

Réponses attendues : noyade.
2. Nous regardons une courte vidéo dans laquelle, suite à une noyade, un maître-nageur pratique
successivement le bouche-à-bouche puis le massage cardiaque.
3. Questionnement initial :
-Qu ’ est-il arrivé à la victime ? (Il s’est noyé, il s’est rempli d’eau…)
-Que fait le sauveteur ? Comment se nomment les gestes qu’ils pratiquent ? (massage
cardiaque, bouche-à-bouche)
-Dans quel ordre pratique-t-il ces gestes ?
-Pourquoi cette alternance ?
Objectif de ce questionnement : prise de conscience d’un lien entre poumon et cœur, donc
entre respiration et battement ; que les deux organes sont liés et ne fonctionnent pas de façon
indépendante.
Trace-mémoire de ce lien dans le carnet de sciences de type : « Il existe un lien entre poumons et
cœur ».
4. Les enfants schématisent le lien cœur/ poumon tel qu’ils se le représentent.
-On peut penser que certains enfants imaginent cœur et poumons collés ensemble, ce qui
apparaîtra lors de la mise en commun. En fonction des schémas, comparaison.
Confrontation avec un schéma (en coupe) sur livre et multimédia.
Puis questionnement ? Pourquoi y a-t-il deux couleurs ? (On imagine la symbolique pour les
enfants : froid/ chaud ; eau et sang…) Avec ou sans étayage, les enfants réalisent que les deux
couleurs représentent ce qui « entre et sort ». Par où ? Distinction artère/ veine.
La composition air/ inspiré, air/expiré suit naturellement ; insister sur le mot ventilation et sur le fait
que l’air est dit pollué quand d’autres gaz interviennent.
La trace écrite reprend la synthèse énoncée par les enfants et le schéma incomplet est conservé dans
leur carnet de science.
NB : En EPS une séance intermédiaire sur Apprendre à porter secours est prévue.
Séance 1:
Relation entre respiration et
circulation : poumons - cœur
Séance 2 :
Composants principaux de
l’air inspiré et de l’air expiré.
Cycle complet de la
respiration
Séance 3 :
Fonctionnement du cœur
Evaluation formative
Séance 4 :
La circulation du sang dans le
corps
Séance 5 :
Opérationnaliser les
connaissances : - Les
échanges mère –enfant
Séance 6 :
Retour sur les conceptions
initiales
Séance 7 :
Evaluation sommative sur les
savoirs et la méthodologie
Séance 8 :

Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et
technologique : séance n°2
Objectif général : la respiration, le cycle complet.
OBJECTIFS DE LA SÉANCE :
- L'air circule dans différents organes : la trachée, les bronches et les poumons. Les enfants en
apprennent leur nom, mais aussi leur forme, leur couleur, leur consistance, et quelques éléments de
leur structure interne.
-Trajet de l'air: l'air entre par le nez ou la bouche, puis il passe dans le pharynx et le larynx, qui est
l’extrémité supérieure de la trachée (cordes vocales, voix).Ensuite il circule dans la trachée, qui se
sépare en 2 bronches à l'entrée des 2 poumons. Dans chacun d’eux, les conduits d'air ont des diamètres
qui diminuent de plus en plus: les bronches se divisent en bronchioles, pour finir dans les alvéoles,
sortes de petites poches invisibles à l’œil nu, qui terminent les voies respiratoires.
- Les deux poumons sont situés dans la cage thoracique. Elle est formée sur les côtés par les côtes (os)
et est fermée à sa base par le diaphragme (muscle).
- L'ensemble « poumons, trachée, et cage thoracique » constitue l'appareil respiratoire ça c’est la
respiration : le cycle complet
MATÉRIEL
-Le carnet de science avec le schéma incomplet
-5 ou 6 ensembles coeur-poumons d’agneau et/ou de lapin, chacun dans un
-bac.
-Une loupe par groupe
-Gros ciseaux et ciseaux assez fins.
-Gants souples.
-60 cm de tuyau pour aquarium ou tuyau d’arrosage (diamètre 16-12) ou
-pailles.
-sac poubelle
-chiffons.
-appareil photo
-Un cœur/ poumon pour le maître Du nez aux poumons
-Radiographie de poumons sains et de poumons d’un fumeur.
DÉROULEMENT – EXTRAIT LA MAIN À LA PÂTE DANS LA REVUE LA CLASSE ; N° 192, OCTOBRE 2008.
Observation externe de l’appareil respiratoire
Les élèves s’installent autour de la table, sur laquelle l’enseignant a posé une cuvette contenant un
ensemble coeur-poumons d'agneau.
Munis de gants jetables et d’un chiffon, les enfants vont pouvoir toucher, retourner, manipuler les
différents morceaux de ce bloc, repérer les différentes parties nommées, en référence ou non à un
schéma donné.
1. Première observation
Les enfants sont invités à décrire oralement ce qu'ils observent, aidés par l'enseignant (ou la personne
ressource) qui reformule la description et nomme les éléments observés (œsophage, trachée… lobes
des poumons, cœur).
Les différents termes seront écrits au tableau pour compléter la liste déjà établie antérieurement.
Les élèves seront notamment amenés à
- noter la différence de couleur et de toucher entre trachée ou bronches (tuyaux durs avec des
anneaux) et vaisseaux sanguins (tuyaux mous et blancs) ;