Traces et indices de vie, pour remonter aux origines… Activité LL10
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Dossier « traces » pour l’enseignant -­‐ ACTIVITE LL10 Conçu par les étudiants de la classe de 1PPC, 1er bachelier Instituteur Barhadha Yassine, Bourlet Charlotte, Ciurra perrine, Debonnet Marine, Degueldre Julie, Dricot Quentin, Fraikin Lucille, Galambos Lisa, Gérard Aurélie, Giet Maxime, Gobiet Quentin, Humblet Manon, Keuninckx Charline, Libert Vanille, Marchal Justine, Nikolaidis Mélissa, Ragusa Giuseppe, Rouxhet Dylan, Swennen Carole, Thibodaux Alisson, Tonglet Gaelle, Tricoli Céline, Vandeven Mélodie Avec l’aide de • Maryse Francotte, institutrice ; • Emilie Lourtie, psychopédagogue et • Marina Gruslin, enseignante en didactique des sciences et coordinatrice de projet ([email protected]). Traces et indices de vie, pour remonter aux origines… Activité LL10 Compétences d’éveil: À partir de traces et d’indices, les futurs bacheliers instituteurs ont choisi de demander aux enfants… • d’observer, • de se questionner, • d’utiliser des documents référentiels, • d’expérimenter …pour trouver des réponses aux questions. Les enfants garderont une trace des questions abordées dans un carnet reprenant quelques réponses aux questions des ateliers vécus. INTRODUCTION : « LES TRACES DANS LA NATURE » ET LEUR BIODEGRADABILITE Mise en question lors de l’accueil en collectif Avec divers objets trouvés dans la nature, les enfants répondront à diverses questions : • A quel ensemble de vivants appartiennent les objets que nous avons trouvés ? Végétaux, ou animaux ? • Certains pourraient-­‐ils appartenir à deux ensembles ? • Nous permettent-­‐ils de savoir qui les a laissées ? • Se dégradent-­‐ils dans la nature et à quelle vitesse ? • Pour certains on estime des durées très variables, un ou des référentiels peuvent-­‐ils nous aider ? Constitution de 2 groupes d’enfants puis de 4 groupes. ATELIER 1 : STADES DES « CYCLES DE VIE » COCCINELLES OU PAPILLONS Ces animaux peuvent être découverts à différents stades de leur vie dans la nature. Les scientifiques ont donc du être patients pour identifier ces stades pour une même espèce. Dans la nouvelle classification, ces insectes appartiennent aux hexapodes, arthropodes communément décrits et reconnus grâce à leurs 6 pattes mais ils peuvent être très diversifiés et observables à différents stades. Par quelques questions, nous en saurons plus sur le cycle de vie et l’écologie de ces animaux qui passionnent les entomologistes en herbe… Objectif : A la fin de l'activité, les élèves seront capables de nommer et reconnaître les différentes étapes du cycle de vie d’un papillon ou d’une coccinelle. Nous les sensibiliserons également aux menaces et mesures de protection de ces espèces. A. Les lépidoptères Démarche : Nous demandons de classer des photos d’insectes et d’un intrus, en deux catégories en fonction de leurs caractéristiques physiques observables. Nous leur demandons de les nommer, au besoin avec nos référentiels comportant une classification animale grâce à laquelle ils pourront vérifier leurs hypothèses. Ensuite, avec des images des stades d’évolution, les enfants seront amenés à découvrir le vocabulaire : larve, nymphe, chrysalide, adulte et à replacer les stades en cycle de vie de l’espèce (tout en comprenant que l’insecte issu de l’œuf est différent de ses parents même si ces caractéristiques morphologiques ne nous semblent pas visibles). Matériel didactique : Vivarium, chenilles vivantes, papillons, images d'insectes + un intrus : annélide. Quelques informations pour l’enseignant : Lépidoptère est le nom scientifique des papillons, il signifie "ailes écailleuses" et fait référence à ses ailes recouvertes de milliers d'écailles minuscules. Le papillon fait partie de la classe des Hexapodes ou insectes car il possède 3 paires de pattes et deux antennes. De plus, son corps est divisé en 3 parties: la tête, le thorax (où se situent les 3 paires de pattes) et l’abdomen. Les papillons sont fascinants grâce à la diversité de leurs formes, leurs couleurs et leurs envergures. Il en existe, dans le monde, des milliers d’espèces différentes : plus de 170.000 espèces ont été recensées ! Ils sont classés en deux catégories: les papillons de jour (rhopalocères) et ceux de nuit (hétérocères). Le saviez-­‐vous ? ü 90% des lépidoptères sont des papillons de nuit (hétérocères). ü Le plus petit papillon mesure 3 millimètres tandis que le plus grand peut faire jusque 35 centimètres ailes déployées. Bien qu'ils soient divisés en deux catégories, leur cycle de vie reste le même. En effet, ces derniers ont un cycle de vie bien particulier qui se déroule en quatre phases : 1. Premièrement, le mâle et la femelle papillon s'accouplent positionnés abdomen contre abdomen. La femelle papillon pond souvent ses œufs sur une feuille et expulse des phéromones afin de marquer son territoire pour faire savoir aux autres papillons que la plante est occupée (stade de l’œuf). 2. A l’éclosion, l’œuf laisse place à une petite chenille. Pour se libérer de son œuf, la chenille grignote celui-­‐ci. Durant sa vie de chenille, son activité principale est de se nourrir, elle grossit d'ailleurs tellement que sa peau devient trop petite, c'est pourquoi cette dernière mue durant ce stade (stade de la chenille). La chenille n’a pas de patte articulée. 3. Une fois ce stade accompli, la chenille commence par tisser un petit coussin de soie sur une feuille ou une branche où elle s'accroche solidement la tête en bas et forme ce que l'on appelle une "chrysalide". Il s'agit alors de sa dernière mue et ce stade est appelé stade de la "nymphose". 4. Enfin, notre papillon est prêt à voler et pour cela, il se libère de sa chrysalide et va ensuite laisser sécher ses ailes avant de prendre son premier envol (stade adulte). Le lépidoptère peut donc prendre diverses formes : œuf, chenille, chrysalide ou papillon adulte. En durée, chacun de ces 4 stades varie selon les espèces de lépidoptères. Les scientifiques ont du suivre leurs cycles de vie très diversifiés pour pouvoir relier et identifier les espèces à l’origine des chenilles, chrysalides ou papillons et découvrir les mécanismes de transformation de leur développement. Références : - C'est pas sorcier, Les papillons, consulté le 15 mars 2014. - J. van Gelder, Les animaux de chez nous, Chantecler, 1984, S.L. - Olsen L.-­‐H. et Sunesen J., Les petits animaux des jardins et des maisons. - Olsen L.-­‐H., B.V. Pedersen et Sunesen J., Les petits animaux des bois et forêts. - Carter David, Papillons, Bordas, Œil nature, 15/04/2001, Singapour. Le cahier des enfants : 1) Quelle est la classification des papillons ? ……………………………………………..……... et en fonction de quels caractères morphologiques? 1. .......................................................................................................................................... 2. .......................................................................................................................................... 2) La larve du papillon ne ressemble pas du tout à l'adulte car elle change totalement de forme. On dit qu'elle subit une .................................................................................................................. 3) Numérotez dans l’ordre chronologique, de 1 à 5, les étapes du cycle de vie des papillons et nommez les stades : .... .... .... .... .... B. Les coccinelles Démarche : Les élèves vont devoir analyser la photo microscopique d'une coccinelle puis observer et comparer un élevage de coccinelles sous différentes phases de développement. Les élèves vont devoir trouver les erreurs présentes sur une peluche par rapport à la vraie coccinelle (par exemple : les pattes, les 3 parties du corps, les points, ailes,…). Les élèves classeront chronologiquement des photos des différentes phases de développement de la coccinelle. Matériel didactique : - Photo microscopique d'une coccinelle. - Élevage de coccinelles. - Photos des différentes phases de développement et étiquettes sur la durée de vie. - Peluche. - Deux photos reprenant une coccinelle d'Asie et une coccinelle de chez nous. Le cahier des enfants (remis au printemps des sciences) ATELIER 2 : IDENTIFIER QUELQUES OISEAUX DE CHEZ NOUS. SUR BASE DE QUELQUES TRACES ET INDICES, DEVENEZ ORNITHOLOGUES… Objectif : Observer, manipuler des traces/indices en lien avec l’ornithologie, écouter des sons pour identifier quelques espèces d’oiseaux. Démarche : Divers indices seront présentés sur la table afin de laisser les enfants les manipuler. On demande aux enfants s’ils connaissent des oiseaux des bois, de leur jardin… s’ils savent lesquels nous ont laissé ces indices. On observera des nids, un nichoir et des empreintes. Avec des documents référentiels, on identifiera à quels oiseaux appartiennent quelques œufs (œuf de poule, de caille) ainsi que quelques plumes. On écoutera deux chants (moineau et pic vert) que les enfants devront identifier grâce à leur appeau (le nom de l’oiseau sera caché sous la boîte de chaque appeau). Expérience : On demandera aux enfants de mettre de l’eau sur une plume afin de découvrir l’imperméabilité de la plume. è A chaque identification, ils devront replacer l’élément près de la photo de l’oiseau correspondant. Il existe plus de 400 espèces visibles fréquemment en Europe. On peut donc apprendre à les reconnaitre avec des indices (traces, nid, œufs, plumes, pelotes, excréments…) ou en les observant. Quel instrument utiliserez vous ? Manipulation de jumelles optiques. Vous deviendrez alors un véritable ornithologue, capable de mesurer la biodiversité et de la protéger. Matériel didactique: Référentiels, appeaux, bande sonore, photos des oiseaux, plumes, nids, nichoir, une empreinte, jumelles, livres, guides. Prolongements éventuels : • Observer et écouter les oiseaux à l’extérieur, dans un espace vert et tenter de les reconnaître. • Apprendre à utiliser des jumelles, apprendre à observer rapidement les caractères des oiseaux. • Visite du musée des sciences pour découvrir les oiseaux en taille réelle, pour observer les différentes couleurs des plumages, leurs caractéristiques. • Contacter l’association « Natagora » qui organise régulièrement des campagnes d’observations d’oiseaux à destination du grand public. • Visite d’un CROH (centre de revalidation pour oiseaux handicapés). • Fabriquer des appeaux. Références: - Agence Colibri, Mon premier livre sonore des animaux, Milan jeunesse, France, 2006 - Bezzel, E., Plumes des oiseaux d’Europe, Artémis éditions, Paris, 2004, p. 62-­‐65,82,83. - Couzens, D. & Langman, M., Oiseaux de nos jardins, Octopus, Chine, 2006, p.5,35,36,38,58. - Logmann, M., La nature en détail les oiseaux, Chantecler, Belgique-­‐France. - Tracqui, V., Oiseaux des jardins, Milan jeunesse, France, 2005, p.22. - Walters, M., les œufs d’oiseaux, Bordas, Paris, 1995, p.73,74,125. Le cahier des enfants : 1) Les oiseaux nous laissent différentes traces : Ø ……………………………………………………………………... Ø ……………………………………………………………………… Ø ……………………………………………………………………… Ø ……………………………………………………………………… Ø ……………………………………………………………………… 2) Quelle est la différence entre la grande plume et la petite plume du même oiseau ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3) De quoi se sert-­‐on pour imiter le chant des oiseaux ? ……………………………………………… Il y a encore beaucoup d’oiseaux à découvrir. N’hésitez donc pas à jouer les détectives lorsque vous vous baladez en ramassant les traces et en les identifiant avec des livres ou guides ornithologiques. ATELIER 3 : L’ANIMAL MYSTERE Objectif : En suivant une série d’indices sur un poster, les enfants découvriront, par ses caractéristiques, un animal gastéropode et expérimenteront la durabilité de ce qu’il peut laisser comme traces. Démarche : L’enseignant accueille le groupe et présente aux enfants le plateau d’indices : leur « mission » est de découvrir l’animal mystère à l’aide d’indices. L’animal se trouve dans la boîte placée à côté. Celle-­‐ci cache l’escargot et la limace dans leur environnement ainsi que des coquilles vides. L’enseignant présente les indices un par un (les suivants étant cachés) : 1. la nourriture de l’animal mystère ; 2. les œufs ; 3. ses prédateurs ; 4. le temps qu’il préfère ; 5. son mucus ; 6. sa vitesse ; 7. ses cousins ; 8. une coquille (autre trace) ; 9. l’escargot. L’élève réfléchit, analyse les indices, propose des pistes. Petit-­‐à-­‐petit, le champ de recherche se resserre et il arrive à la réponse qui est l’escargot. Lorsque l’animal est découvert, l’enseignant revient sur les différents indices en apportant des précisions et/ou anecdotes caractéristiques (comme l’hermaphrodisme,..) et montre le contenu de la boîte mystère : elle contient l’escargot, de la terre, sa nourriture et des coquilles vides. L’enseignant présente un support avec une trace de mucus. Il demande si c’est une trace résistante ou non. Si elle ne l’est pas, il demande quels éléments de la nature peuvent l’effacer. L’enseignant propose des objets (sèche-­‐cheveux, bassine avec de l’eau et éponge, lampe de poche) avec lesquels les enfants peuvent vérifier la durée de vie des traces de mucus. Ces éléments permettront de conclure que la trace est éphémère. Les enfants font des tests avec les objets proposés et associent ces derniers avec les éléments de la nature. Ils constatent que le vent, la lumière et l’eau effacent ces traces. Elles sont donc éphémères. L’enseignant demande aux élèves s’ils pensent à une autre trace provenant de l’escargot : la coquille nettement plus durable. Matériel didactique : feuille noire plastifiée, sèche-­‐cheveux, lampe de poche, bassine et éponge, escargots, œufs, coquilles, liquide physiologique, boîte en carton= boîte mystère, boîte en plastique transparent avec les escargots, coquilles de moule, plateau d’indices Quelques informations pour l’enseignant : • L’escargot fait partie de la famille des gastéropodes, tout comme la limace. La différence essentielle entre ces deux animaux est leur coquille : celle de l’escargot est externe tandis que celle de la limace est interne. • Les escargots sont de petits animaux qui rampent. Pour ce faire, ils produisent un mucus à l’aide duquel ils font « glisser » leur pied. • Ils ont une coquille qui constitue leur maison. Celle-­‐ci est faite de calcaire provenant du mucus séché et donc durci ; elle protège le corps de l’escargot. Si elle casse, l’escargot meurt. Si ce n’est pas trop conséquent, il sait la réparer. • L’escargot a 4 tentacules : 2 tactiles et 2 oculaires. Ses yeux sont situés à l’extrémité des tentacules oculaires. • L’escargot se nourrit de ce qui constitue notre potager : il mange des fraises, des salades, aime le melon… Il sent d’ailleurs son « repas » de loin ! • Il a plusieurs ennemis comme le lapin, le hérisson, la chouette, la grenouille. • Au niveau de la reproduction de l’escargot, il y a une particularité : l’escargot est hermaphrodite, c’est-­‐à-­‐dire qu’il est mâle et femelle à la fois. Il a tout de même besoin de s’accoupler avec un/ une partenaire. • Leur trace (mucus) est éphémère : elle s’efface assez rapidement avec les éléments de la nature. Par contre, leur coquille met un peu plus de temps à se « dégrader ». Références: - Brillon, G. J’observe les escargots, les araignées et d’autres bestioles, Delagrave - Principaux escargots et limaces : SPW editions Le cahier des enfants : 1) À quelle famille appartient l’animal mystère ? ……………………………………………………………………. 2) Grâce à quel élément pouvez-­‐vous l’affirmer ? (Cochez la ou les bonnes réponses) O sa carapace O ses poils O sa coquille O son pied charnu 3) Que mange-­‐t-­‐il ? (Cochez la bonne réponse) O le hérisson, la chouette, le lapin O des limaces et des chenilles O des melons, des fraises, de la salade,… O des pucerons 4) Quelle est la particularité de l’animal au niveau de sa reproduction ? Il est ……………………………………………………………………, ce qui signifie ………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………..……………….. 5) Comment caractériseriez-­‐vous la trace de l’escargot ? O éphémère : ………………………………………………………………… O durable : …………………………………………………………………… ATELIER 4 : LES FOSSILES, TRACES DURABLES DU PASSE TRES LOINTAIN… Objectif : A partir de l’observation d’oursins (vivants, thèque ou fossiles), nous situerons leur origine, celle des dinosaures et de l’homosapiens sur une ligne du temps. Une petite animation résumant « comment se forment les fossiles » permettra de comprendre comment des millions d’années plus tard nous avons des traces aujourd’hui des animaux du passé et de l’évolution de ceux-­‐ci. Démarche : Les fossiles seront disposés sur les tables auparavant. Lorsque les enfants arriveront, nous leur demanderons d’observer les différents fossiles et objets. L’enseignant va demander aux enfants de rassembler l’évolution de l’oursin en 3 étapes (l’oursin vivant, la thèque et le fossile). L’enseignant interroge les enfants sur la durée de fossilisation d’un être vivant et l’origine de celui-­‐ci (origine des dinosaures, des hommes,...). Après cela, il va présenter une ligne du temps aux enfants sur laquelle se trouvent des photos de fossiles, de dinosaures et d’hommes. Il demandera aux enfants de replacer les différents éléments sur la ligne du temps au bon endroit. L’enseignant va projeter une animation sur le phénomène de fossilisation. Il lira les commentaires et répondra aux questions éventuelles. L’enseignant va désigner un enfant qui va réaliser un fossile à partir d’une coquille d’escargot. Pour ce faire, il va montrer la démarche. Matériel didactique : Tableau interactif, ordinateur, fossiles, dinosaure en plastique, playmobil, poster « ligne du temps », plâtre (eau, seringue, gobelet). Références: - Sam You, T. (octobre 2004). Fabrique un faux fossile. In Bayard Jeunesse, 100% Labo (les 50 meilleures expériences d’DOC), pp. 19-­‐20. - Centre Multimédia Erasme. La Fossilisation. Consulté le 28 février 2014. Disponible sur www.erasme.org/libre/environnement_SVT/animations/la_fossilisation.swf - Riou, B. (février 1999). Les fossiles, empreintes du vivant. In Delachaux et Niestlé s.a. (p.98). Le cahier des enfants : 1) Associez chaque étiquette à de la photo correspondante : 1) o Fossile de l’oursin 2) o oursin vivant 3) o squelette externe de l’oursin appelé ………………………………… 2) Après avoir situé les objets sur la ligne du temps, répondez aux questions • L’homme a-­‐t-­‐il été, il y a très longtemps contemporain des dinosaures ? ......................................................................................................................................................................... et quel est le nom de la période paléontologique où ils vécurent ? .................................. • A quelle période vécurent les premiers oursins ? ................................................................................................................................................................. • Quel est le nom de l’ère dans laquelle vit l’homme ? …………………………………………… 3) Classification animale: Les oursins sont classés, comme les étoiles de mer, parmi les échinodermes car ils possèdent une symétrie ………………………………………………………. ATELIER 5 : « TRACES » D’ANIMAUX MENACES ET DE LEUR PROTECTION Objectifs : Sur base de bandes sonores et d’observation de diverses photographies, les enfants seront amenés à découvrir trois espèces (loup, abeille, grenouille verte) et à ne pas les confondre avec des espèces voisines. Ensuite, ils trouveront leurs points communs : espèces de Wallonie menacées ou disparues. Ils seront amenés à réfléchir aux comportements favorisant le respect du monde animal. Démarche : Les enfants vont identifier les animaux à partir de leur son mais il faudra vérifier les hypothèses à l’aide d’indices ( observation de squelettes, de photographies,…). Ils découvriront le point commun aux trois animaux découverts en s’aidant de ces indices. Matériel didactique : Bandes sonores comportant des cris d’animaux (abeille, loup, grenouille), photographies de squelettes, d’empreintes de différents animaux, des habitats (abeille, guêpe) et de plusieurs espèces de grenouilles. Le cahier des enfants : Un triste point commun ? A. De quels animaux proviennent ces différents cris ? 1) …………………………………………… 2) …………………………………………… 3) …………………………………………… B. Grâce aux indices, vérifions nos hypothèses : 1) En observant son squelette, on peut déduire que l’espèce entendue précédemment est : 2) En observant son habitat, on peut déduire que l’espèce entendue précédemment est : La guêpe L’abeille 3) En observant sa morphologie, on peut déduire que l’espèce entendue précédemment est : Le crapaud calamite La grenouille verte La grenouille rousse Le crapaud sonneur C. Quel est le point commun des 3 espèces que l’on vient de découvrir ? ..................................................................................................................................................... Que peut-on faire pour y remédier? ..................................................................................................................................................... CONCLUSION GENERALE DE NOS ACTIVITES Dans la nature nous découvrons des objets, des traces, des indices qui permettent aux experts scientifiques de remonter à l’origine du vivant, que ce soient les fossiles, d’un passé très lointain ou des découvertes plus éphémères. Les comportements humains laissent aussi des traces et indices de leur présence. Ils ont parfois un grand impact sur la nature (détergents, pesticides, ordures…). Il est intéressant d’y réfléchir ! Les biologistes souhaitent que nous respections mieux le vivant en protégeant l’environnement et que nous laissions moins de traces non biodégradables ou toxiques autour de nous.
