La classification du vivant à l’école élémentaire

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1 La classification du vivant à l’école élémentaire
À partir du livre de Guillaume Lecointre « Comprendre et enseigner la classification du vivant » Guide Belin de l’enseignement – 25 € Une adresse incontournable : Gilles Cappe Maître ressources Sciences Région Havraise -2005 Christophe Lenouvel MRS Canteleu Jean-Pierre Andrieu - MRS - Secteur Dieppe

2 Rien n’a de sens en biologie si ce n’est à la lumière de l’évolution.
T. Dobzhansky, généticien allemand ( )

3 Qu’est ce que classer ? Ranger - Trier - Classer
Ranger : opération qui consiste à organiser ou à sérier des objets selon un ordre croissant ou décroissant à l’aide d’un critère continu. (du plus petit au plus grand …) couleuvre, escargot, moineau, vache. Trier :discriminer des objets en fonction d’un critère binaire. (qui a / qui n’a pas) : Le rat et l’éléphant ont des vertèbres. Le ver de terre et le scarabée n’en ont pas. C’est un choix éliminatoire dont on se sert pour reconnaître une espèce : clé de détermination. poule, crabe, moustique, dorade Classer : établir des regroupements sur la base d’attributs communs. Établir une hiérarchie dans la distribution des attributs et créer des groupes emboîtés. Tbi page 2

4 Qu’est ce que classer ?

5 Qu’est ce que classer ? Objectif :
rendre intelligible le monde du vivant comprendre ce qui explique l'unité et la diversité La cause de l'existence des êtres vivants est l'évolution. Les espèces se transforment naturellement selon certains processus de l’évolution qui expliquent la diversité des espèces. La généalogie repose sur la question « Qui descend de qui? » La phylogénie repose sur la question « Qui est plus proche de qui? » Phylos : race, espèce Génèse : production, création L’enjeu de la classification est de refléter la succession des ramifications de l’arbre unique du monde vivant en regroupant les espèces d’autant plus étroitement qu’elles sont apparentées.

6 Un peu d’histoire … A partir de la Renaissance, les hommes essayent de comprendre l’ordre intrinsèque qui était censé régir la nature. Ils comparent les êtres vivants sur ce qu’ils ont et ce qu’ils n’ont pas, traduisant des ressemblances. Carl von Linné (1707 – 1778) réalise un classification. Elle doit refléter un ordre divin, au sommet duquel se trouve l’homme. Les êtres vivants sont classé en référence à l’homme. Pour Linné, les espèces ont été crées par Dieu une fois pour toutes : vision fixiste. Leibnitz (1646 – 1716) ou Charles Bonnet (1720 – 1793) utilisent une échelle des êtres :

7 Un peu d’histoire … JB Lamarck ( ) pense que la nature a pu modifier les espèces comme le font les éleveurs : vision dite transformiste. Darwin (1809 – 1882) reprend ces idées et essaye d’expliquer le « comment » cette transformation : théorie de l’évolution. Les espèces se transforment et lèguent leurs caractères héréditaires à leur descendance (caractères anciens et caractères nouveaux)

8 Un peu d’histoire … Dans les sciences du vivant, l’espèce est l’unité, ou taxon de base de la systématique. Sa définition diffère selon les disciplines : espèce biologique : ensemble de populations effectivement ou potentiellement interfécondes (interfertiles), génétiquement isolées du point de vue reproductif d'autres ensembles équivalents. C'est la définition la plus communément admise et enseignée dans les écoles. Cependant le critère d'interfécondité ne peut pas toujours être vérifié (pour des fossiles, des espèces rares et difficiles à observer). D'autres définitions peuvent être utilisées : espèce phylogénétique : la plus petite lignée d'une population pouvant être définie par une combinaison unique de caractères diagnostiques ; espèce écologique : groupe d'organismes partageant une même niche écologique espèce phénique : ensemble d'organismes vivants se ressemblant plus entre eux qu'à d'autres ensembles équivalents. Le taxon (genre, espèce, etc.) est l'entité qui est censée regrouper tous les organismes possédant en commun certains caractères taxinomiques ou diagnostiques, réputés homogènes en fonction du niveau, ou rang taxinomique. Ce taxon est défini par : sa circonscription: information scientifique (taxinomique) de toute nature, notamment les caractères qui le distinguent de ses proches voisins ; son nom scientifique, qui est une information essentiellement nomenclature.

9 Un peu d’histoire … Un peu d’histoire …
Dans un ensemble d’espèces donné, un caractère peut se retrouver sous plusieurs formes ou plusieurs attributs (une mandibule à un ou plusieurs os) Donc, Un attribut trouvé à l’état identique chez plusieurs espèces a probablement été légué par un ancêtre commun à ces espèces. Cet ancêtre est hypothétique. On ne peut retrouver la généalogie. Il est exclusif : ce n’est pas celui d’autres espèces actuelles chez qui l’attribut est trouvé sous une forme différente. Ernst Haeckel (1834 – 1919) crée un arbre, lignage phylogénétique qui traduit des liens de parenté (qui est plus proche de qui?)

10 Un peu d’histoire … Des difficultés : Jusqu’à Willi Hennig (1913 – 1976), on a mélangé la généalogie et la phylogénie. Les fossiles étaient représentés comme les ancêtres identifiés d’espèces actuelles. Or le réseau de filiation est presque impossible à remonter. Les sauts adaptatifs : les reptiles englobent les tortues, lézards, serpents et crocodiles (les dinosaures). Certains dinosaures sont plus apparentés aux oiseaux qu’à d’autres reptiles. Donc la notion de reptile n’a pas lieu d’être puisque le groupe contient des organismes (dinosaures) plus proches d’organismes qui ne sont pas des reptiles (les oiseaux). La capacité à voler a donc été considérée comme saut adaptatif et évolutif. Pour rappel, les crocodiles sont plus proches des oiseaux que des lézards.

11 La classification à l’école primaire
Comment classe-t-on? La science des classifications = la systématique L’identification, la description et l’inventaire des êtres vivants présents et passés La classification permet de rendre intelligible la diversité du vivant (diversité ≠ complexité). A l’école primaire : observer, décrire, nommer puis classer des êtres vivants.

12 Comment classe-t-on? Les espèces se transforment naturellement selon certains processus de l’évolution qui expliquent la diversité des espèces. L’enjeu de la classification est de refléter la succession des ramifications de l’arbre unique du monde vivant en regroupant les espèces d’autant plus étroitement qu’elles sont apparentées. Trouver une bonne classification dépend donc de la capacité à reconstituer l’histoire évolutive de la vie sur Terre.

13 Comment classe-t-on? Les organismes sont classés sur la base de caractères qu’ils présentent. Les caractères sont homologues lorsqu’ils partagent la même structure générale ou la même origine durant le développement embryonnaire. Les organismes vivants présentent des caractères homologues d’ordre : anatomique (plan d’organisation) génétique (forme des chromosomes) moléculaire (séquences d’ADN)

14 Comment classe-t-on? (tbi 4 – 5)

15 Comment classe-t-on? A l’école, on travaillera sur les caractères d’ordre anatomique (essentiellement externes). On regroupera dans un même ensemble les organismes qui partagent les mêmes attributs morphologiques. Au cycle 3, la notion de transmission de ces caractères et d’hérédité amènera les élèves à comprendre la notion d’ ancêtre commun. Ce que possèdent en commun les espèces d’un groupe, ce qu’ils ont, leur a été transmis par un ancêtre commun.

16 Comment classe-t-on? Un groupe doit posséder des caractères exclusifs absents dans les autres groupes. Ces caractères constituent une innovation. Des écailles sur les ailes = lépidoptères dans le groupe plus large des hexapodes. Des poils et des glandes mammaires = mammifères dans le groupe plus large des tétrapodes.

17 Comment classe-t-on? Les collections proposées doivent être bien sélectionnées pour éviter les pièges que nous tend la biodiversité. La relation de parenté est phylogénétique (qui est le plus proche de qui ?) et non pas généalogique (qui vient de qui?) car, souvent, l’ancêtre commun est hypothétique.

18 Comment classe-t-on?

19 Les nouvelles classifications
Groupes maintenus : mammifères,oiseaux, vertébrés… Groupes disparus : invertébrés, poissons, reptiles…. Pourquoi ?

20 Les nouvelles classifications
Invertébrés : regroupe méduses, insectes, vers de terre, étoiles de mer Aucun caractère exclusif Leur réunion ne présente aucun fait évolutif particulier Poissons : vertébrés aquatiques ne possédant pas de pattes. Poissons à squelette osseux Poissons à squelette cartilagineux La truite est donc plus proche du chimpanzé que d’un requin. (Pour Linné, vertébré au corps constitué d’écailles non soudées. Ce n’est pas vrai pour la raie, les lamproies, les requins,…, pourtant Linné les a inclus). On a souvent tendance a inclure la baleine ou le dauphin comme poisson. Reptiles : crocodiliens, lépidosauriens (serpents, lézards), chéloniens (tortues) Un groupe comprend l’ancêtre commun et tous ses descendants… Or, l’oiseau a aussi cet ancêtre commun.

21 Conduire des activités
Observation et description Qu’observe-t-on ? Comment observe-t-on ? Quels mots met-on sur ce qu’on observe ? L’observation permet de mettre en évidence ce que les êtres vivants ont et non pas, ce qui leur fait défaut, en particulier en comparaison avec l’homme. Acquisitions : Un lexique (pour nommer les caractères ) Des concepts liés à ce vocabulaire (squelette, queue, nageoire, antenne, tentacule, coquille…)

22 Conduire des activités
Tri, rangement, classement Donner du sens : la classification du vivant nous dit quelque chose sur le monde, sur la transformation des espèces au cours du temps.

23 Quels problèmes pour l’enseignant ?
Des repères : Distribution du doc 1 page 72- tbi p4 Une classification scientifique a une vocation à être universelle. Les groupes doivent être facilement perceptibles et cohérents du point de vue de l’évolution. Les animaux (métazoaires) Les plantes (embryophytes) Les champignons (eumycètes)

24 Quels problèmes pour l’enseignant ?
Des repères : Les animaux : Les mollusques (gastéropodes, céphalopodes, bivalves) Les annélides (corps annelé: vers) Les insectes (hexapodes) Les échinodermes (squelette sans peau : étoile de mer) Les cnidaires (harpons urticants : méduses) Les vertébrés

25 Quels problèmes pour l’enseignant ?
Des repères : Les vertébrés Les vertébrés cartilagineux Les vertébrés à nageoires rayonnées Les lissamphibiens Les mammifères Les chéloniens Les squamates Les crocodiliens Les oiseaux

26 Quels problèmes pour l’enseignant ?
Une documentation importante est nécessaire (travail de recherche et de sélection préalable par l’enseignant – photos, textes, sites) Beaucoup de questions des enfants portent sur des caractères difficilement observables ( mamelles de la baleine, plumes des manchots, le squelette du serpent)

27 Les ressemblances pièges :
Quels problèmes pour l’enseignant ? Comment choisir les espèces ? Les ressemblances pièges : Un critère plus ancien à toute la collection qui semble un caractère évolutif (queue en forme de nageoire) Caractères semblables mais acquis indépendamment : ailes des oiseaux et des chauves souris Reversion : attributs perdus (serpent qui a perdu ses pattes, baleine qui a perdu ses membres postérieurs)

28 Quels problèmes pour l’enseignant ?
Et nous les humains?

29 Les 10 travaux d’Hercule Classificator
1) Ajuster le niveau de perception des êtres vivants observés (Les élèves apprennent à percevoir, observer, désigner, nommer des êtres vivants et des éléments de leur anatomie) 2) Distinguer les actions de trier, ranger, classer (produire et argumenter des mises en ordre pour penser le monde) 3) Observer et décrire les espèces d’une collection (préciser le vocabulaire anatomique en évacuant les effets de taille, couleur et situations, focaliser sur ce que les espèces ont)

30 Les 10 travaux d’Hercule Classificator
4. Faire une liste des attributs observés et constater que certains sont partagés (page 76) (tbi p7) 5. Faire émerger l’ensemble le plus inclusif (basé sur l’attribut le plus général, partagé par toutes les espèces) 6. Faire émerger les ensembles emboîtés (jusqu’à « épuisement » des attributs)

31 Les 10 travaux d’Hercule Classificator
7. Apprendre des mots nouveaux (attributs mais surtout le nom des ensembles dans la classification simplifiée) 8. Faire émerger la causalité sous-jacente au partage des attributs (d’où viennent les attributs communs?) 9. Transposer les ensembles emboîtés en arbres 10. Utiliser la classification (placer dans l’arbre des espèces actuelles ou fossiles)

32 La fatigue est-elle un attribut du mammifère ?

33 Protocoles pédagogiques pour la maternelle
La programmation des activités « L’école maternelle permet à l’enfant d’exercer sa curiosité en découvrant, au-delà de l’expérience immédiate, quelques-uns des phénomènes qui caractérisent la vie… Il expérimente les instruments du travail intellectuel qui permettent de décrire la réalité, de la quantifier, de la classer ou de la mettre en ordre, en un mot de la comprendre » B.O. 14/02/2002 Programmation doc 2 – p 79

34 Protocoles pédagogiques pour la maternelle

35 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions d’activités
Objectifs Situations de départ Recueil des conceptions initiales Confrontations des conceptions Activités d’investigation Observer Représenter et décrire Comparer Faire une recherche documentaire Visiter, enquêter Mettre en forme les recherches et les découvertes Formalisation des connaissances et généralisation Evaluation

36 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions d’activités
Objectifs : Susciter une découverte active du monde qui participe à la culture des élèves et à leur questionnement Développer l’observation et la représentation; amener les élèves à repérer des éléments de la morphologie des animaux, à les décrire, à les représenter par le dessin et à les comparer d’un animal à l’autre Mettre en place des éléments du lexique anatomique qui permettent de nommer ce que l’on observe. Construire des outils de référence : fichier, dictionnaire Procéder à des tris, des rangements, des classements nécessités par la réalisation de projets : sélection d’images, création d’albums, réalisation de jeux de société

37 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions d’activités
Situations de départ : Rechercher les animaux qui peuplent la cour de récréation, le bois voisin… Découvrir une ferme, un zoo Elever des animaux en classe (phasmes, ténébrion, araignée, criquet …) Regarder des albums

38 Recueil des conceptions initiales
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions d’activités Recueil des conceptions initiales = apprécier les connaissances des élèves : Étendue et précision du lexique permettant de nommer les animaux. Etendue et précision du lexique permettant de nommer les différentes parties des animaux = évaluer les compétences mises en œuvre : Capacité à : observer avec précision S’interroger au-delà d’une première approche Représenter le réel Organiser et catégoriser

39 Recueil des conceptions initiales
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions d’activités Recueil des conceptions initiales Demander aux élèves de nommer les animaux qu’ils associent à un milieu de vie, à un mode de locomotion… Moyenne section : Dans l’étang, Des grenouilles, des baleines, des lions, des crocodiles, des éléphants, des canards, des requins. Non, les requins, c’est que dans la mer. Les baleines aussi, c’est que dans la mer ! Des crabes Ça aussi, c’est que dans la mer.

40 En grande section, sur le loup : Les loups mangent de la viande.
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Recueil des conceptions initiales S’exprimer sur un animal particulier En grande section, sur le loup : Les loups mangent de la viande. Ils ont des dents pointues, ils peuvent mordre Ils sont méchants. Ils mangent des cochons et des lapins. Y en a presque plus sauf dans les montagnes. Il y a aussi des loups des neiges… Tu peux les attacher sur un traîneau et après ils te tirent sur la neige… Les loups, si on les embête pas, ils ne nous font pas de mal. Les loups, ça mange les humains. Non, ils mordent. La femelle, c’est la louve mais je sais pas pour les bébés. Des loupiots Non, des louveaux

41 Dessiner les animaux qu’on va rencontrer ou qu’on a rencontrés
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Recueil des conceptions initiales Dessiner les animaux qu’on va rencontrer ou qu’on a rencontrés

42 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Recueil des conceptions initiales
Sélectionner dans une série de photos les animaux qui vivent dans la ferme, dans le bois et justifier le choix. En moyenne section, par groupe, les animaux de l’étang : Le canard colvert : il a des pattes pointues avec des griffes plates, un bec jaune, la tête verte. Il a des couleurs; blanc dans la queue, bleue dans sa viande. La grenouille verte : elle a deux yeux. Elle a 4 pattes. Les doigts ne sont pas pareils devant et derrière. Elle saute dans la mare comme ça avec ses pattes. Elle a 4 doigts devant et 5 derrière. Sur son ventre, il y a des tâches noires. Elle a une petite bouche. Le héron cendré : c’est un oiseau. Il a un grand bec rouge. Il a du noir, du blanc, un peu de rouge. Il a une tête, deux yeux, un cou, un dos. Il a deux longues pattes. Il a des poils. Remarque : Descriptions spontanées « positives »

43 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Confrontations des conceptions
L’enseignant intervient pour inciter les élèves à préciser, à se mettre d’accord ou à exprimer un désaccord justifié. Les élèves apprennent à intervenir à bon escient, à échanger, à argumenter, à mieux s’exprimer, à affiner cette expression (oral, dessin) pour convaincre. La confrontation débouche sur des questions, des projets d’actions pour vérifier, en savoir plus, pour voir qui a raison

44 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Confrontations des conceptions
En moyenne section, à propos d’une écrevisse dessinée sur une affiche représentant la faune de la rivière : Enfant 1 : Y a un crabe. Enfant 2 : C’est pas un crabe. Un crabe, ça vit pas dans l’eau de la mare… Le crabe, il vit dans la mer, c’est de l’eau salée. La mare, c’est pas de l’eau salée. Enseignant : Qu’est-ce qui te fait penser que c’est un crabe ? Enfant 3 : Un crabe, c’est rond. Enfant 4 : Avec des pinces. Enfant 1 : ça ressemble à un crabe mais son corps est allongé.

45 Confrontations des conceptions
La discussion sur le loup ayant fait apparaître des contradictions, les élèves décident de « faire » : On veut des livres de dents de loup. Comment s’appellent les loups qui traînent les traîneaux ? Ou si c’est des chiens. On pourrait demander à quelqu’un, à des adultes, si c’est des chiens ou des loups de traîneau. Pour savoir si c’est des chiens ou des loups, on peut leur ouvrir la bouche. Mais on n’a pas de loup. Mon papa, je crois qu’il a des cassettes d’animaux. On peut regarder dans des livres pour voir comment y s’appellent les bébés de la louve et du loup. Et à la télé. Ou dans des DVD. Alors, on pourrait chercher aussi qui est le chef des loups? Oui, on pourrait savoir comment on le reconnaît.

46 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités d’investigation
Observer Pour repérer des éléments permettant de décrire des animaux Pour établir des comparaisons Pour acquérir un lexique (thorax = la partie où sont accrochées les pattes) Utiliser des jumelles, des loupes, des boîtes transparentes, des rouleaux de carton, des photos, des films… Proposer des vues du dessus, du dessous, de côté, agrandies, en taille réelle… : distinguer réalité et représentation du réel Orienter l’observation par le repérage des grandes fonctions (locomotion, alimentation, relations avec le milieu) et des organes qui les servent pour distinguer petit à petit l’organe et la fonction. Un organe, deux fonctions : l’aile du canard, l’aile du manchot Une fonction, deux organes : la nageoire du brochet, la patte de la grenouille.

47 Représenter et décrire, comparer
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités d’investigation Représenter et décrire, comparer Représenter permet de mieux observer, et observer permet de mieux représenter. Le dessin devient dessin d’observation. Le dessin est plus efficace pour l’analyse et la communication que la photo ! Le dessin est « lu » par d’autres, il doit être « explicite » ! Le dessin peut être « associé » à la photo. Bien sûr, l’observation et la représentation servent la comparaison.

48 La recherche documentaire
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités d’investigation La recherche documentaire En sélectionnant eux-mêmes les documentaires utiles, les élèves prennent des repères de lecture et apprennent à différencier les types d’écrit (récits et documentaires). On établit des collections thématiques de photos. On réalise une fiche signalétique. On illustre un « dictionnaire » On réalise un album « scientifique »

49 La visite, l’enquête L’aquarium, la ferme, le haras…
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités d’investigation La visite, l’enquête L’aquarium, la ferme, le haras… Le muséum d’histoire naturelle L’infirmière, le médecin, le vétérinaire, l’entomologiste, l’éleveur, le pêcheur, le garde, le taxidermiste…

50 La mise en forme des recherches
Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités d’investigation La mise en forme des recherches Créer un fichier des animaux rencontrés et étudiés ( fonctions du vivant, milieux, classification scientifique, chaînes alimentaires, régimes alimentaires…) Réaliser un album mêlant fiction et documentaire (séparer affectif et scientifique, registres de langue). Créer un album sur un milieu donné. Créer un album de « pattes, têtes, ailes, dents ». Créer un dictionnaire des termes employés pour décrire et classer un animal. Réaliser un jeu (puzzle, memory, portrait, dominos) pour réinvestir et affiner le lexique. Créer des planches tactiles (plumes, duvet, poils). Réaliser des animaux en matériaux divers.

51 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Formalisation des connaissances et généralisation
Autour de moi, je vois des animaux que je peux décrire et dessiner. Le corps des animaux est fait de plusieurs parties que je peux désigner et nommer. Je sais que pour se déplacer, les animaux utilisent…, pour manger…., pour entendre…, pour voir…

52 Protocoles pédagogiques pour la maternelle L’évaluation
Les élèves sont capables de Reconstituer l’image du corps de quelques animaux différents (insecte, mammifère, oiseau) et de nommer les différentes parties du corps (tête, corps, pattes, ailes…) Citer le mode de locomotion de quelques animaux et de nommer les organes du mouvement (pattes, ailes, nageoires, jambes) Montrer et nommer les organes permettant l’alimentation de quelques animaux (bouche, dents, langue…) Citer certains organes des sens de quelques animaux (antennes, oreilles, yeux…) Respecter quelques règles élémentaires pour la réalisation d’un dessin d’observation ou d’un croquis.

53 L’évolution permet la survie et le développement des espèces les mieux adaptées ?

54 Protocoles pédagogiques
Cycles 2&3 La programmation L’évolution du concept de classification du vivant au cours du cycle La maîtrise de la langue Trois propositions d’activités Objectifs Situation de départ Recueil des conceptions Confrontation des conceptions Activités d’investigation Formalisation des connaissances et généralisation Evaluation Au cycle 3, on passe d’une approche à la notion de classification. En parallèle, on étudie deux autres concepts : espèce et évolution (doc 7 p 117 programmation)

55 Cycle 2

56 Cycle 2

57 Cycle 2

58 Protocoles pédagogiques
Cycle 3

59 Protocoles pédagogiques
Cycles 2&3 C2 - Niveau 1 : Il y a toutes sortes d’animaux. Ils peuvent être différents ou avoir des points communs. Ils sont constitués de plusieurs parties et présentent des caractères (attributs) que l’on peut désigner et nommer. C2 - Niveau 2 : En comparant les animaux, on met en évidence des points communs et des différences. On peut les regrouper sur la base de ce qu’ils ont en commun : lieu de vie, alimentation, ressemblances physiques… C2 - Niveau 3 : Les scientifiques classent les animaux en recherchant leurs points communs sur la base de ce qu’ils ont, de « qui ressemble le plus à qui ». Ces points communs peuvent être visibles de l’extérieur ou grâce au squelette de l’animal. Dans un ensemble d’animaux, certains points communs sont partagés par tous, d’autres ne sont partagés que par quelques-uns. C3 - Niveau 1 : Pour comparer des espèces différentes, on observe leurs points communs et leurs particularités. On peut classer les espèces sur la base de leurs points communs (morphologie, anatomie). Certains caractères sont partagés par tous les animaux d’une collection, certains ne sont partagés que par quelques-uns. C3 - Niveau 2 : Pour comprendre l’histoire du vivant, les scientifiques procèdent à des classifications. Ils classent sur la base de ce que les espèces ont. On peut donc classer des espèces disparues avec des espèces actuelles. Ces classifications peuvent être représentées par des ensembles imbriqués ou des arbres. On peut nommer chacun des groupes ainsi constitués. C3 - Niveau 3 : La Terre a une histoire. Depuis 3,8 milliards d’années, les animaux se transforment en léguant des caractères héréditaires anciens ou nouveaux. Un caractère identique à plusieurs espèces actuelles a été légué par un ancêtre commun.

60 Propositions d’activités
Cycles 2&3 Objectifs Situation de départ Recueil et confrontation des conceptions initiales Activités d’investigation Cycle 2 Cycle 3 Décrire : observer et comparer des animaux en vue d’établir des classements Organiser (trier, ranger, classer): élaborer des critères de classification Classer : approcher la classification scientifique Trier, ranger, classer Comment faire une classification scientifique? Notion d’évolution Formalisation des connaissnces et généralisation Evaluation

61 Propositions d’activités : objectifs
Cycles 2&3 Cycle 2 Cycle 3 Savoir observer puis décrire des animaux. Passer d’une description littéraire ou anthropomorphique à une description biologique en utilisant le lexique approprié. Savoir faire la différence entre ce que l’animal « est », « fait » « possède » : le canard vole grâce à ses ailes. Établir des comparaisons (similitudes et différences). Savoir rechercher des compléments d’informations. Organiser une collection en triant, rangeant et classant. Comparer et rechercher les éléments communs d’une collection donnée. Comprendre la différence entre tri, rangement et classement pour mieux comprendre la classification scientifique. Classer Sélectionner au sein de la liste d’attributs ceux qui vont permettre le classement scientifique d’une collection. Comparer des animaux et rechercher ce qu’ils ont en commun. Procéder à des classifications et constater que les groupes formés s’imbriquent. Faire des hypothèses sur l’origine de la ressemblance. Utiliser une classification. Formaliser la différence entre classer, trier et ranger. Classer, c’est dire quelque chose sur le monde. Procéder à des classifications scientifiques d’échantillons choisis d’espèces. Rechercher la causalité des caractères partagés pour comprendre la parenté, la notion d’ancêtre commun et approcher le concept d’évolution. Mettre en forme les classifications pour aboutir aux arbres; utiliser ces arbres (lire, ajouter, justifier). Exercer ces compétences acquises au service d’un projet relatif à un milieu étudié.

62 Propositions d’activités : situation de départ
Cycles 2&3 Quels sont les animaux de la cour de récréation ? Visite au zoo, à la ferme, en forêt Élevage en classe (phasme, ténébrion, aquarium…) Une visite au muséum d’histoire naturelle, un musée Un article de presse : espèce en voie de disparition, un site remarquable, une découverte paléontologique. Un chercheur (suivi d’expédition, rencontre, accompagnement scientifique) Un projet d’école, européen… Une classe – découverte

63 Propositions d’activités : recueil de conceptions initiales
Cycles 2&3 « Les élèves, en faisant état de ce qu’ils savent, prennent également la mesure de ce qu’ils ne savent pas, connaissent mal ou n’avaient jamais remarqué. » Décrire un animal sans le nommer (prendre en note les descriptions pour les réutiliser dans la confrontation). Si on utilise une photo, s’assurer que l’ensemble des attributs soit visible (ex : les ailes de la coccinelle, les pattes du papillon) : TBI page 11 Il habite au plus profond de l’eau et il mange des insectes : la truite Il rampe, il ne sort jamais, sauf quand il pleut : le ver de terre Il a une tête et une queue : le chat C’est un insecte qui a 6 pattes. Il vole, il est rouge et ses ailes sont noires. Il vit dans le pré, dans les jardins. Quand un oiseau veut la manger, elle sort une substance jaune, qui sort de sa patte et qui sent très mauvais, alors l’oiseau s’enfuit : la coccinelle Cet animal vit dans la ferme, il mange de la paille. C’est une monture pour les humains et il aime courir : le cheval

64 Propositions d’activités : décrire
Cycles 2&3 La confrontation des conceptions Décrire un animal pour le faire découvrir aux autres (jeu du portrait) Chaque élève décrit une photo. Les photos sont mises au tableau. Les descriptions sont mélangées et données à chaque élève qui doit retrouver l’animal. Il a une tête et des yeux ! Ca correspond à tous les animaux ! Il a des poils et des ailes ! Mais ça peut pas aller ensemble ! Des plumes, des ailes et un bec ! Mais c’est bon pour tous les oiseaux ! Il vit dans l’eau ! Ça suffit pas ! Noter ce qui est une description « réussie » (qui ont permis de reconnaître l’animal). Etablir collectivement une première liste de caractères observés (outil de référence pour la classe).

65 Propositions d’activités : décrire
Cycles 2&3 Relever les questions qui se posent. L’abeille et la mouche ont-elles un ventre ? Les moustaches du chat sont-elles des poils ? L’homme est-il un animal ? Quelle est la différence entre une coquille et une carapace ? Entre un ongle et une griffe ? L’abeille et le pigeon ont des ailes mais elles ne se ressemblent pas du tout !

66 Propositions d’activités : décrire
Cycles 2&3 Réunir les informations nécessaires à la description des animaux afin de réaliser des planches anatomiques. Quels animaux va-t-on choisir ? Est-il nécessaire de réaliser des planches sur des animaux qui se ressemblent beaucoup ? Le choix des animaux doit être représentatif : insecte, mammifère, vertébré à nageoires rayonnées, oiseau, annélide, gastéropode.

67 Propositions d’activités : décrire
Cycles 2&3 Observation des animaux : repérer les différentes parties du corps, les attributs (tête, yeux, bouche, pattes, antennes, oreilles…) Recherche documentaire : lever les interrogations (corne, antenne ou tentacule de l’escargot) Enquête : biologiste ou classe cycle 3 Introduire à ce niveau la notion de squelette interne/externe (arthropodes).

68 Propositions d’activités : décrire
Cycles 2&3 Formalisation des connaissances et généralisation Les planches anatomiques sont validées par la classe et réalisées. Elles sont confrontées à des planches extraites de livres de biologie. La liste des attributs est mise à jour Evaluation Nommer quelques éléments anatomiques des animaux Décrire un animal nouveau en utilisant la liste des attributs et les outils créés. Comparer les conceptions initiales et la nouvelle description.

69 Propositions d’activités : organiser
Cycles 2&3

70 Propositions d’activités : organiser
Cycles 2&3 Des propositions : Ceux qui aiment l’eau, ceux qui sont forts, ceux qui vivent dans les arbres (tris successifs) Par taille, du plus petit au plus grand (rangement) Par ordre alphabétique (rangement) Ceux qui ont des os (tri) Selon le milieu de vie (classement) Selon ce qu’ils mangent (classement) Selon le mode de déplacement (classement) Ceux qui pondent des œufs, ceux qui ont des bébés (tris successifs)

71 Propositions d’activités : organiser
Cycles 2&3 Tester la mise en ordre Situation – problème : placer ou retrouver un animal ou une information. - collections issues d’un tri : disproportions entre groupes, animaux appartenant à plusieurs groupes - collections issues d’un rangement : (ex : alphabétique) usage facile mais aucune information n’est apportée par le rangement - collections issues d’un classement : faciles car s’appuyant sur une variable ou la valeur d’une variable (0,2,4 pattes)

72 Propositions d’activités : Classer
Cycles 2&3 Situation de départ L’enseignant : « Les scientifiques classent les animaux sur la base de ce qu’ils ont. Ils recherchent qui ressemble le plus à qui. » Les élèves savent repérer et nommer des attributs et ils ont testé des classements. Ils savent différencier ce que l’animal est, a et fait. Pour faire une classification scientifique, ils vont conserver les attributs relatifs à la morphologie et à l’anatomie des animaux et éliminer les caractères d’ordre comportemental ou écologique.

73 Propositions d’activités : Classer
Cycles 2&3 Rechercher les caractères communs Travail par groupe avec documentation. Porte-parole indiquent leurs sources. Liste des caractères complétée au fur et à mesure Synthèse : certaines collections peuvent s’imbriquer (la 1 dans la 7) Distribuer les petites collections doc 6 p 100 (TBI p 12 à 16)

74 Propositions d’activités : Classer
Cycles 2&3 Classer scientifiquement une collection Comparer et confronter les stratégies de travail Comparer et confronter les résultats obtenus « Les capacités à chercher, abstraire, raisonner et expliquer se développent aussi bien dans les moments de travail individuel ou en petits groupes que dans les phases d’échange et de confrontation qui permettent de mettre en valeur la diversité des méthodes utilisées pour résoudre un même problème » Importance de l’enseignant-animateur (qui ressemble le plus à qui ?) Lister les caractères utilisés, les préciser (ex : ailes à plumes, membraneuses). Noter pour chaque animal ses caractères. Repérer les caractères communs et constituer de grands groupes. Récapituler dans un tableau à double entrée. Représenter les ensembles imbriqués.

75 Activité 3 : Classer Cycles 2&3 TBI 17 à 22

76 Activité 3 : Classer Cycles 2&3

77 Activité 3 : Classer Cycles 2&3

78 Activité 3 : Classer Cycles 2&3

79 Activité 3 : Classer Cycles 2&3

80 Activité 3 : Classer Cycles 2&3

81 Propositions d’activités : Classer
Cycles 3

82 Propositions d’activités : Classer
Cycle 3

83 Propositions d’activités : activités d’investigation (2) des parties au tout
Cycle 3

84 Propositions d’activités : Classer
Cycle 3 L’enseignant organise la confrontation et le débat sur les méthodes de travail, sur les résultats obtenus. Il introduit le nom des groupes : métazoaires, vertébrés, tétrapodes, actinoptérygiens, arthropodes, insectes, oiseaux, mammifères, mollusques, annélides … (doc 1 : classification simplifiée et liste des animaux à éviter) ) N.B. On ne demandera pas la mémorisation de tous les noms mais les élèves devront être capables d’utiliser un tableau simplifié pour nommer les groupes donnés.

85 Propositions d’activités : Classer
Cycle 3 Elaborer une classification scientifique Discuter de l’origine des ressemblances entre espèces Rappel : La ressemblance est le fruit du mécanisme évolutif défini par Darwin : Au cours de la généalogie des êtres vivants, ceux-ci se transforment en léguant des attributs héréditaires, anciens et nouveaux, à leur descendance. Un attribut trouvé à l’état identique chez plusieurs espèces actuelles a probablement été légué par un ancêtre commun hypothétique exclusif à ces espèces. Cet ancêtre n’est pas identifié. Dieu les a fait comme ça. Parce qu’ils font des bébés. Ils sont cousins. Ils viennent du ventre de la même mère, mais cette mère vivait au temps de la préhistoire. Ils sont faits tous pareils. On vient tous du même endroit. On a le même ancêtre que le gorille, le singe et que tous ceux qui ont un squelette à l’intérieur.

86 Propositions d’activités : Classer
Cycles 3 Discuter de l’origine des ressemblances entre espèces Propositions d’élèves (notion d’ancêtre commun) La truite, le vautour et le singe avaient un ancêtre commun qui avait des os à l’intérieur, des yeux et une bouche. Tous ceux qui ont 6 pattes et des ailes ont un ancêtre commun qui avait 6 pattes et des ailes. L’ancêtre commun du loup, du lapin et de l’homme avait un squelette à l’intérieur, 4 membres, des poils et des mamelles.

87 Propositions d’activités : Classer
Cycles 3 Des ensembles aux arbres; notion d’évolution… Notion d’évolution : Les phénomènes biologiques, physiques et chimiques qui sont aujourd’hui la cause des changements sont les mêmes que ceux d’hier. Un fossile est un débris ou une empreinte conservé dans les dépôts sédimentaire de l’écorce terrestre. Un animal fossile a disparu de la surface de la Terre. Les fossiles nous donnent des renseignements sur des espèces aujourd’hui disparues pour la plupart. Les animaux se transforment en léguant des caractères héréditaires, anciens ou nouveaux. La diversité des espèces est le fruit de cette évolution. Notion d’espèce : Des animaux qui se ressemblent ne sont pas forcément de la même espèce (cheval, âne, zèbre) - reproduction- Les membres d’une même espèce se ressemblent par leur organisation anatomique mais ils peuvent avoir des différences importantes de couleur, masse, taille… -chiens- L’homme appartient à une seule espèce mais il y a eu plusieurs espèces d’hominidés simultanément. Certaines espèces disparaissent, d’autres se modifient. On ne connaît qu’une petite partie des espèces.

88 Propositions d’activités : Classer
Cycles 3 Des ensembles aux arbres; notion d’évolution… Cet arbre permettra : Un travail collectif de mise en forme La mise en évidence d’ancêtres communs inconnus Des commentaires et des lectures L’introduction de nouvelles espèces

89 Evaluation Cycles 2&3 Cycle 2 Cycle 3 Nommer quelques éléments anatomiques des animaux Décrire un animal nouveau en utilisant la liste des attributs et les outils créés. Comparer les conceptions initiales et la nouvelle description. L’élève est capable de classer une collection en choisissant une variable et en déclinant ses valeurs. Procéder au classement d’une collection d’espèces Nommer des groupes formés Placer des animaux et justifier « Reconstituer » un ancêtre commun Travail par groupe sur des collections différentes Questions

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