La respiration aquatique

Véronique Doré, professeur des Ecoles
Mise à disposition au service pédagogique de La
Cité de la Mer.
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Service pédagogique : contactez Isabelle
Roux de 9h à12h et de 14h à 18 h du lundi au
vendredi inclus.
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1. Avant la visite
2. Pendant la visite
3. Après la visite
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1. I.O 2002 – éléments des nouveaux programmes
2. Objectifs notionnels
3. Objectifs méthodologiques
a. Dans le pavillon des expositions permanentes (P.E.P)
b. En atelier
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1. L’influence des caractéristiques physiques du milieu sur la respiration
2. Différents modes de respiration
a. La respiration en milieu aquatique
• Les mouvements respiratoires
• Le système branchial
• La respiration se traduit par des échanges gazeux
• L’utilisation de l’oxygène dissous dans l’eau
b. La respiration bimodale
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La découverte du vivant stimule la curiosité des élèves de la maternelle au CM2.
L’un des objectifs du Plan de Rénovation des Sciences et de la Technologie à
l’Ecole (P.R.E.S.T.E) pour le cycle 3 est de mettre en place une véritable démarche
expérimentale d’investigation en référence au modèle pédagogique dit par
« investigation-construction » se caractérisant par l’articulation de trois types
d’activités :
 des activités fonctionnelles à caractère ouvert et débouchant sur une
problématique : donne lieu à des apprentissages spontanés
 des activités de résolution de problèmes pendant lesquelles l’élève est placé
en situation de recherche : apprentissages heuristiques
 de activités de structuration pour faire une synthèse des résultats obtenus :
apprentissages systématiques
Les outils nécessaires à cette démarche :
 faire un état des lieux conceptuels en faisant émerger les conceptions
initiales des élèves
 analyser ces premières représentations pour repérer les obstacles (les
idées qui font barrage) à la construction du savoir en question
 mettre en place des temps de confrontation : individuel, collectif, par rapport
à l’objet du questionnement, par rapport au modèle élaboré individuellement
et collectivement
 bien expliquer ce que l’on attend de l’élève, la tâche qu’il doit remplir dans le
projet d’activité
 mettre l’élève en situation de recherche active demandant une véritable
mobilisation cognitive pour le convaincre que ses conceptions ne sont pas
pertinentes face au problème posé et qu’il peut les faire évoluer.
Quel que soit le thème abordé, il est essentiel de connaître avant de définir des
objectifs d’apprentissage, les connaissances, les questions, les façons de raisonner,
les cadres de référence des élèves sur le sujet choisi. Il sera alors plus facile
d’anticiper sur leurs réactions pour mettre en place des situations pédagogiques
visant à faire évoluer leurs conceptions initiales sur le concept de vie.
D’après des enquêtes réalisées auprès des élèves de cycle 3, l’analyse des
conceptions initiales fait apparaître que le concept de vie dans le monde animal est
en général acquis (les critères de mouvement sont augmentés de ceux de nutrition,
d’échanges gazeux, de reproduction, d’évolution et de transformation, d’irréversibilité
de la mort) alors qu’il l’est plus difficilement pour le monde végétal (ex : l’arbre en
hiver reste non-vivant).
Les conceptions anthropomorphiques disparaissent mais les astres sont parfois
encore « vivants » car ils sont en mouvement.

Pour les élèves de l’école primaire, le concept du vivant est par conséquence loin
d’être construit : il évolue de façon progressive et cela demande du temps.
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Nous soulignerons l’importance de définir, avant la visite, un projet d’enseignement
pour lequel l’équipe pédagogique de La Cité de la Mer se tient à votre entière
disposition pour vous apporter l’aide nécessaire à sa réalisation.
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Il est conseillé de faire émerger les conceptions* des élèves selon différentes
méthodes* faisant appel à des approches plus ou moins ouvertes et distinguant
démarches individuelles ou collectives, orales ou écrites :
• par un entretien ouvert individuel :
- Pour toi qu’est-ce que la respiration ?
- Que signifie respirer ? Qui respire ? Est-ce que tous les êtres vivants respirent de la
même façon ?
- Est-ce que l’homme peut respirer sous l’eau ?
• par un test graphique individuel : dessins, schémas
• par un test individuel sur la signification de mots-clés : respiration aérienne,
respiration aquatique, branchies, poumons, dioxygène, dioxyde de
carbone…
• par photo-langage : verbalisation à l’aide d’images illustrant le mieux la
notion à étudier
• par un entretien collectif suite à un travail de groupe
• à l’aide d’un questionnaire écrit « le Qsort » : l’enseignant élabore une
série d’affirmations écrites parmi lesquelles l’élève va faire un choix et un
classement, le QCM, le vrai/faux, le oui/non
Faire émerger les conceptions, les opposer en formulant des questions, apporter
des documents contenant des informations ne suffit pas : il faut que l’élève
apprenant soit confronté à des réalités authentiques (confrontations authentiques)
comme l’observation du réel, l’information, mais aussi l’enseignant, l’avis d’un
scientifique, les autres élèves de la classe… pour le convaincre que ses conceptions
ne sont pas pertinentes par rapport au problème posé.
Viennent ensuite différentes étapes pouvant se résumer de la façon suivante :
• Recueillir ces conceptions sous forme de trace écrite (tableau,
dessin, ..)
• Faire prendre conscience des différentes représentations, en
débattre en groupe

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• Elaborer un projet d’activités pour répondre aux questions
soulevées
Il semble également nécessaire de :
 Garder une trace de ces premières conceptions
 Prendre en compte les obstacles à l’apprentissage (les idées qui
font barrage)
 Mesurer l’écart entre les conceptions initiales et les objectifs à
atteindre en fin d’apprentissage
 Mettre en place des situations d’apprentissage en cohérence
avec le projet défini
 Mesurer l’écart entre les conceptions initiales et le nouveau
savoir construit
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Les élèves seront porteurs d’un projet d’apprentissage.
Grâce au projet négocié au préalable en classe, les élèves se déplaceront à La Cité
de la Mer en visiteurs avertis et actifs. Ils seront placés en situation de résoudre un
problème posé, ce qui correspond à une phase de mise à l’épreuve dans le dispositif
d’apprentissage.
Il s’agit d’une phase de confrontation « authentique » avec le réel et avec
l’information disponible dans l’exposition.
Les élèves viennent vérifier leurs hypothèses, répondre à leurs questions voire
reposer de nouveaux problèmes d’où une motivation accrue pendant la visite.
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Les activités en classe permettront de structurer des connaissances nouvellement
acquises (schématisation des échanges respiratoires en milieu aquatique, bilan des
diverses vérifications faites pendant la visite...)
Voici une liste non exhaustive de prolongements possibles qui pourront faire l’objet
de nouveaux questionnements :
 Comparer respiration aquatique et respiration aérienne
 L’adaptation de l’Homme à la plongée
 Les effets de la pollution de l’eau sur la vie aquatique
 La respiration des végétaux dans les deux milieux air et eau
 L‘occupation des milieux en fonction des besoins en dioxygène dissous dans
l’eau
NB : Les conceptions des enfants n’étant bien sûr pas définies, la problématique sur
laquelle nous nous proposons de travailler peut être réécrite. Elle reste cependant
axée autour de la comparaison entre la respiration aérienne et aquatique et du
problème de la respiration de l’homme sous l’eau ou de l’adaptation de l’homme à la
plongée.