Fonction de nutrition : le devenir de l`air dans notre corps cycle 3

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Fonction de nutrition : le devenir de l’air dans notre corps
Conceptions initiales :
principales erreurs ou absences
•
Le nez et la bouche ont des
rôles différents
•
Liaison entre les poumons et
l'oesophage
•
Liaison entre les poumons et
les autres parties du corps par
des tuyaux d'air
• Liaison coeur / poumon par
tuyau d'air
Activités pédagogiques possibles
pour faire évoluer les conceptions
•
----•
•
•
•
•
Fonctionnment alternatif des
poumons
•
•
Les poumons sont creux (plein
d'air)
•
•
Un des deux poumons est
rempli de sang
•
Observer sur soi
bouche fermée puis
nez bouché
Observer sur un ensemble coeur /
poumons (veau, porc ou agneau),
distinguer trachée / oesophage.
Introduire un tube dans l'œsophage
Observer poumons, trachée /
oesophage. Chercher si les tuyaux
représentés existent. Réponse : non
Observer liens coeur / poumons.
Constater que l’air n’y circule pas.
Souffler dans la trachée Gonflement des
poumons mais pas du coeur
Souffler dans la trachée Gonflement
des poumons : phénomène actif.
dégonflement des poumons :
phénomène passif
Ouvrir et suivre le trajet de l'air dans les
poumons, mise en évidence de l'arbre
bronchique
Observer les vaisseaux sanguins dans
les deux poumons (ils sont identiques).
Appuyer sur un fragment de poumon et
faire sortir le sang
cycle 3
Objectifs de connaissance visés dans les activités
•
L’air entre et sort aussi bien par la bouche que par le nez.
•
•
•
L’œsophage n’est pas relié aux poumons.
La trachée est reliée directement aux poumons.
(pour le trajet des aliments, voir tableau digestion)
•
•
•
•
•
La trachée est le seul lien entre l’ensemble bouche / nez et les
poumons.
L’air va uniquement dans les poumons.
Il n’y a pas de tuyau d’air entre les poumons et le cœur.
Les poumons et le cœur sont reliés par des vaisseaux sanguins.
Quand on inspire les deux poumons se remplissent d’air en même
temps. Leur volume augmente.
• Quand on expire l’air quitte les deux poumons en même temps. Leur
volume diminue.
• Dans les poumons, l’air circule dans de nombreuses bronches.
• La trachée se divise en deux bronches, celles-ci se divisent à leur
tour et ainsi de suite, formant l’arbre bronchique.
• A l’extrémité se trouvent des sacs : les alvéoles pulmonaires.
• Dans les poumons, l’air et le sang circulent dans deux circuits
différents.
• Dans les poumons il y a de nombreux vaisseaux sanguins.
• Les vaisseaux sanguins sont très nombreux autour des alvéoles.
•
Absence de cage thoracique
•
•
•
•
Les échanges gazeux
concernent l'air et le corps
Absence d’échanges gazeux
•
Le sang transporte de l’air
•
•
Absence d’échanges entre les
poumons et le sang.
•
•
Observation sur soi : relation entre
inspiration / expiration et mouvements
de la cage thoracique Lecture de
radiographies.
Observation sur soi, souffler dans ses
mains, sur une vitre.
Lecture d’un tableau mathématique
d’analyse de l’air et comparaison
avec la composition de l’air expiré
Lecture d’un tableau mathématique
d’analyse de la composition du sang.
Lecture d’un tableau mathématique
d’analyse de la composition du sang
entrant et sortant des poumons.
•
Les poumons sont situés dans la cage thoracique, sous les côtes.
•
L’air que l’on expire est différent de l’air inspiré : il est plus chaud et
il contient de la vapeur d’eau.
• L’air que l’on expire contient moins d’oxygène et plus de dioxyde
de carbone que l’air inspiré.
•
•
•
Le sang est un liquide rouge.
Le sang transporte de l’oxygène et du dioxyde de carbone
Dans les poumons, de l’oxygène contenu dans l’air inspiré
passe dans les vaisseaux sanguins.
• Dans les poumons, du dioxyde de carbone contenu dans les
vaisseaux sanguins passe dans l’air qui sera expiré.
• Le sang transporte l’oxygène des poumons vers tous les
organes du corps.
• Le sang transporte le dioxyde de carbone depuis tous les
organes vers les poumons.
Fonction de nutrition : le devenir des aliments dans notre corps
Conceptions initial es :
principales erreurs ou absences
•
Le trajet des aliments s’arrête
dans le ventre, tube digestif sans
sortie, pas de rejet de selles
Le tube digestif n’est pas
continu de la bouche à l’anus
•
La taille, la forme et
l’emplacement de certains
organes, connus des enfants, ne
sont pas respectés
• Le nom des organes n’est pas
connu
•
Le trajet des aliments solides
est différent de celui des
aliments liquides (séparation du
tube en deux parties)
Activités pédagogiques possibles
pour faire évoluer les conceptions
•
Observation : repérer le trajet des
aliments par l’observation d’une
dissection de poisson , de lapin, ou de
poulet, (à défaut photographie de
dissection cf. CD documents
d’accompagnement). Repérer les
différentes parties du tube. Observation
de radios humaines
• Observation, déduction : nommer
sur la dissection (photographie de
dissection), les organes que l’on
connaît ; dire où ils se trouvent, à côté
de quels autres organes ; repérer et
nommer sur un schéma les éléments
découverts sur la dissection ou les
radios.
• Observation, déduction : repérer le trajet
des aliments solides, en ouvrant au besoin
le tube, pour en voir le contenu ; repérer
le trajet des liquides en partant de la
vessie ; rechercher les tuyaux reliant les
deux trajets, constater leur absence,
conclure qu’ils n’existent pas
cycle 3
Objectifs de connaissance visés dans les activités
•
Les aliments progressent dans le tube digestif de la bouche jusqu’à
l’anus.
• Le tube digestif est unique et ouvert à ses deux extrémités.
•
Dans le tube digestif, les aliments passent successivement par la
bouche, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grèle, le gros intestin.
• Ce qui n’est pas digéré est rejeté par l’anus.
•
•
Le tube digestif est unique et ouvert à ses deux extrémités.
Il n’y a pas de tuyau reliant directement le tube digestif aux reins ou à
la vessie mais :
• Le tube digestif est entouré de vaisseaux sanguins.
• Les reins sont reliés à des vaisseaux sanguins.
•
Le trajet des aliments est le
même que celui de l’air
•
La transformation des aliments
en nutriments n’est pas
envisagée ; les aliments sont
rejetés sans transformation
•
Le foie est placé sur le trajet du
tube digestif
•
L’absorption intestinale des
nutriments n’est pas envisagée
•
Observation, déduction : repérer le trajet
des aliments, repérer le trajet de l’air, en
partant des poumons ou en soufflant dans
la bouche, constater la bifurcation des
deux trajets
• Observation, déduction : ouvrir le tube
digestif au niveau de l’estomac, de
l’intestin grèle et du gros intestin, décrire
l’aspect du contenu, en déduire les
sécrétions et les transformations
•
Observation, déduction : repérer le
trajet des aliments dans le tube digestif,
repérer le foie ; rechercher la présence
d’aliments dans le foie.
• Observation, déduction : après s’être
demandé quel pourrait être le rôle des
aliments pour le corps, arriver à la
nécessité de les faire « sortir du tube
digestif » ; rechercher les voies de
transport possible , observer de près tout
le trajet du tube et constater la présence
de vaisseaux sanguins abondants.
•
Dans le tube digestif, les aliments passent successivement par la
bouche, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grèle, le gros intestin.
• Ce qui n’est pas digéré est rejeté par l’anus.
• (Pour le trajet de l’air, voir le tableau respiration)
•
Les aliments progressent dans le tube digestif de la bouche jusqu’à
l’anus.
• Les dents broient les aliments.
• Dans la bouche, l’œsophage et l’estomac, le contenu est d’aspect
pâteux, on reconnaît les aliments.
• Dans l’intestin grèle ce contenu est un mélange de solide et de
liquide.
• Dans le gros intestin, le contenu est d’aspect pâteux.
• Donc, dans le tube digestif, les aliments sont transformés (en
nutriments).
• Le foie ne fait pas partie du tube digestif et les aliments n’y passent
pas.
•
Le tube digestif est entouré d’un grand nombre de vaisseaux
sanguins.
• Dans l’intestin les nutriments et les liquides traversent la paroi de
l’intestin pour se retrouver dans le sang (absorption intestinale).
• Le sang transporte les nutriments et l’eau de l’intestin vers tous les
organes.
•
Les rôles des nutriments dans
le corps ne sont pas connus
•
•
L’excrétion urinaire n’est pas
envisagée comme un moyen
d’éliminer les déchets produits
par les organes.
• Observation des reins : mise en
évidence des vaisseaux sanguins.
• Comparaison du fonctionnement de
l’organisme avec celui d’un moteur.
Analyse de documents : comparer la
croissance de deux individus ne
recevant pas la même quantité
d’aliments.
•
Les nutriments apportés par le sang sont les matériaux de
construction des organes. Ainsi ils nous permettent de grandir.
• Les nutriments apportés par le sang sont aussi les matériaux
d’entretien des organes.
• Les nutriments apportent aussi l’énergie nécessaire au fonctionnement
des organes.
• Le fonctionnement des organes produit des déchets.
• Le sang transporte l’eau et les déchets de tous les organes vers les
reins
• Dans les reins, l’eau et les déchets deviennent l’urine.
• L’urine est stockée dans la vessie puis rejetée.
Fonction de nutrition : le rôle du cœur, la circulation du sang
Conceptions initiales :
Activités pédagogiques possibles
pour faire évoluer les conceptions
principales erreurs ou absences
•
Le cœur trie les aliments
•
Les poumons font
battre le cœur
• L’air que l’on inspire fait
battre le cœur
•
•
L’air que l’on inspire va
dans le cœur
Le rôle du sang n’est pas
évoqué
•
Observation d’un cœur d’animal et mise en
évidence de l’absence d’aliment (voir étude
de la digestion)
• Observation coeur / poumons. Souffler
dans la trachée : gonflement des poumons,
sans réaction du cœur
• Observation vidéo de battements
cardiaques
• Prise de pouls au repos et à l’effort.
• Observation cœur / poumons. Souffler
dans la trachée : gonflement des
poumons uniquement
• Observation du sang.
• Analyse mathématique de tableaux de
composition du sang.
• Utilisation d’un schéma simplifié de la
circulation sanguine pour y figurer le trajet des
différentes substances entre les différents
organes.
cycle 3
Objectifs de connaissance visés dans les activités
•
•
•
•
Le cœur est un organe.
Le cœur est un muscle creux. Il contient deux cavités.
Dans le cœur, le sang circule.
• La respiration n’est pas la cause des battements du cœur .
• Les poumons et le cœur sont reliés par des vaisseaux sanguins.
• Les contractions du cœur font circuler le sang dans le corps.
Dans le cœur, seul le sang circule.
• Les poumons et le cœur sont reliés par des vaisseaux sanguins.
• Il n’y a pas de tuyaux d’air entre les poumons et le cœur
• Le sang est un liquide rouge.
• Le sang transporte les nutriments et l’eau de l’intestin vers tous les
organes.
• Le sang transporte l’oxygène des poumons vers tous les organes.
• Le sang transporte le dioxyde de carbone depuis tous les organes
vers les poumons.
• Les organes sont vivants. Ils se nourrissent (nutriments, oxygène…),
produisent des déchets (dioxyde de carbone, urée…).
• Le sang transporte l’eau et les déchets depuis tous les organes vers
les reins.
• Dans les reins, l’eau et les déchets deviennent l’urine.
•
Le cœur n’a qu’une seule
cavité
• Le cœur a une forme
stéréotypée
•
•
Le sang circule uniquement
du cœur vers les organes.
La circulation est ouverte.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Le sang peut circuler dans
les deux sens dans des
mêmes vaisseaux.
Les veines et les artères ne
sont pas différenciées.
La vascularisation n’est pas
ramifiée
•
•
Observation d’un cœur de veau, mise en
évidence de sa forme et des deux parties.
Observation vidéo de battements
cardiaques
Prise de pouls au repos et à l’effort.
Distinction veines (paroi fine) et artères
(paroi épaisse) : observation des vaisseaux
reliés au cœur.
Utilisation d’un schéma simplifié montrant
que la circulation sanguine est un circuit
fermé
Observation de la vascularisation des
organes (main, ).
Observation d’un cœur d’animal,
Distinction veines (paroi fine) et artères
(paroi épaisse) : observation des vaisseaux
reliés au cœur.
• Utilisation d’un schéma simplifié où les
artères sont représentées par des traits épais
et les veines par des traits fins.
• Observation de la vascularisation des
organes (main, intestin, poumon… ).
• Utilisation d’un schéma simplifié montrant
que les vaisseaux sont ramifiés.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Le cœur est un organe.
Le cœur est un muscle creux. Il contient deux cavités.
Les deux cavités ne communiquent pas entre elles.
Dans le cœur, le sang circule.
Les contractions du cœur font circuler le sang dans le corps.
Le sang circule du cœur vers tous les organes dans des artères.
Les artères ont une paroi épaisse.
Le sang circule de tous les organes vers le cœur dans des veines.
Les veines ont une paroi très fine.
La circulation du sang forme un circuit fermé.
•
Le sang circule à sens unique dans le cœur et les vaisseaux
sanguins.
• Les contractions du cœur font circuler le sang dans le corps.
• Le sang circule du cœur vers tous les organes dans des artères.
• Le sang circule de tous les organes vers le cœur dans des veines.
•
•
Le nombre de vaisseaux sanguins reliés au cœur est faible.
Un très grand nombre de vaisseaux sanguins arrivent et partent de
tous les organes du corps.
• Les grands vaisseaux partant et arrivant au cœur se ramifient vers les
organes.
•
•
•
•
Les poumons font battre le
cœur
L’air que l’on inspire fait
battre le cœur
Absence de liens entre
l’activité physique et le
fonctionnement du cœur et
des poumons
• Ecoute du cœur à l’aide d’un cylindre rigide
type rouleau papier absorbant.
• Prise de pouls au repos et à l’effort.
• Utilisation d’une pompe de nourrice (ou
poêle à pétrole) pour montrer le lien entre le
cœur et le pouls et modéliser la circulation.
• Utilisation d’un schéma simplifié de la
circulation sanguine pour y figurer le trajet
de l’oxygène entre les poumons et les
muscles des jambes.
•
•
•
•
Les contractions du cœur font circuler le sang dans le corps.
L’augmentation des rythmes cardiaque et respiratoire au cours d’un
effort physique est expliquée par un besoin plus important des organes
en oxygène.
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