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La classification du vivant à lécole élémentaire À partir du livre de Guillaume Lecointre « Comprendre et enseigner la classification du vivant » Guide.

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

2 Rien na de sens en biologie si ce nest à la lumière de lévolution. T. Dobzhansky, généticien allemand ( )

3 Quest ce que classer ? Ranger - Trier - Classer Ranger : opération qui consiste à organiser ou à sérier des objets selon un ordre croissant ou décroissant à laide dun critère continu. (du plus petit au plus grand …) couleuvre, escargot, moineau, vache. Trier :discriminer des objets en fonction dun critère binaire. (qui a / qui na pas) : Le rat et léléphant ont des vertèbres. Le ver de terre et le scarabée nen ont pas. Cest 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 dattributs communs. Établir une hiérarchie dans la distribution des attributs et créer des groupes emboîtés. Tbi page 2

4 Quest ce que classer ?

5 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 lévolution 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 Lenjeu de la classification est de refléter la succession des ramifications de larbre unique du monde vivant en regroupant les espèces dautant plus étroitement quelles sont apparentées. Quest ce que classer ?

6 Un peu dhistoire … A partir de la Renaissance, les hommes essayent de comprendre lordre intrinsèque qui était censé régir la nature. Ils comparent les êtres vivants sur ce quils ont et ce quils nont pas, traduisant des ressemblances. Carl von Linné (1707 – 1778) réalise un classification. Elle doit refléter un ordre divin, au sommet duquel se trouve lhomme. Les êtres vivants sont classé en référence à lhomme. 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 dhistoire … 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 dexpliquer le « comment » cette transformation : théorie de lévolution. Les espèces se transforment et lèguent leurs caractères héréditaires à leur descendance (caractères anciens et caractères nouveaux)

8 Un peu dhistoire … Dans les sciences du vivant, l espèce est lunité, 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 dhistoire … Dans un ensemble despèces donné, un caractère peut se retrouver sous plusieurs formes ou plusieurs attributs (une mandibule à un ou plusieurs os) Donc, Un attribut trouvé à létat 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 nest pas celui dautres espèces actuelles chez qui lattribut 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 dhistoire … Des difficultés : Jusquà Willi Hennig (1913 – 1976), on a mélangé la généalogie et la phylogénie. Les fossiles étaient représentés comme les ancêtres identifiés despèces 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 quà dautres reptiles. Donc la notion de reptile na pas lieu dêtre puisque le groupe contient des organismes (dinosaures) plus proches dorganismes 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 lécole primaire Comment classe-t-on? La science des classifications = la systématique Lidentification, la description et linventaire des êtres vivants présents et passés La classification permet de rendre intelligible la diversité du vivant (diversité complexité). A lécole primaire : observer, décrire, nommer puis classer des êtres vivants.

12 Les espèces se transforment naturellement selon certains processus de lévolution qui expliquent la diversité des espèces. Comment classe-t-on? Trouver une bonne classification dépend donc de la capacité à reconstituer lhistoire évolutive de la vie sur Terre. Lenjeu de la classification est de refléter la succession des ramifications de larbre unique du monde vivant en regroupant les espèces dautant plus étroitement quelles sont apparentées.

13 Les organismes vivants présentent des caractères homologues dordre : -anatomique (plan dorganisation) -génétique (forme des chromosomes) -moléculaire (séquences dADN) Comment classe-t-on? Les organismes sont classés sur la base de caractères quils présentent. Les caractères sont homologues lorsquils partagent la même structure générale ou la même origine durant le développement embryonnaire.

14 Comment classe-t-on? (tbi 4 – 5)

15 A lécole, on travaillera sur les caractères dordre anatomique (essentiellement externes). On regroupera dans un même ensemble les organismes qui partagent les mêmes attributs morphologiques. Comment classe-t-on? Au cycle 3, la notion de transmission de ces caractères et dhérédité amènera les élèves à comprendre la notion d ancêtre commun. Ce que possèdent en commun les espèces dun groupe, ce quils ont, leur a été transmis par un ancêtre commun.

16 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. Comment classe-t-on?

17 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, lancêtre commun est hypothétique. Comment classe-t-on?

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

20 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 dun requin. (Pour Linné, vertébré au corps constitué décailles non soudées. Ce nest 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 lancêtre commun et tous ses descendants… Or, loiseau a aussi cet ancêtre commun. Les nouvelles classifications

21 Observation et description Quobserve-t-on ? Comment observe-t-on ? Quels mots met-on sur ce quon observe ? Lobservation permet de mettre en évidence ce que les êtres vivants ont et non pas, ce qui leur fait défaut, en particulier en comparaison avec lhomme. Acquisitions : Un lexique (pour nommer les caractères ) Des concepts liés à ce vocabulaire (squelette, queue, nageoire, antenne, tentacule, coquille…) Conduire des activités

22 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. Conduire des activités

23 Quels problèmes pour lenseignant ? 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 lévolution. -Les animaux (métazoaires) -Les plantes (embryophytes) -Les champignons (eumycètes)

24 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 Quels problèmes pour lenseignant ? Des repères :

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

26 Une documentation importante est nécessaire (travail de recherche et de sélection préalable par lenseignant – 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) Quels problèmes pour lenseignant ?

27 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) Quels problèmes pour lenseignant ? Comment choisir les espèces ?

28 Quels problèmes pour lenseignant ? Et nous les humains?

29 Les 10 travaux dHercule 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 dune collection (préciser le vocabulaire anatomique en évacuant les effets de taille, couleur et situations, focaliser sur ce que les espèces ont)

30 4. Faire une liste des attributs observés et constater que certains sont partagés (page 76) (tbi p7) 5. Faire émerger lensemble le plus inclusif (basé sur lattribut le plus général, partagé par toutes les espèces) 6. Faire émerger les ensembles emboîtés (jusquà « épuisement » des attributs) Les 10 travaux dHercule Classificator

31 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 (doù viennent les attributs communs?) 9. Transposer les ensembles emboîtés en arbres 10. Utiliser la classification (placer dans larbre des espèces actuelles ou fossiles) Les 10 travaux dHercule Classificator

32 La fatigue est-elle un attribut du mammifère ?

33 Protocoles pédagogiques pour la maternelle 1.La programmation des activités « Lécole maternelle permet à lenfant dexercer sa curiosité en découvrant, au-delà de lexpérience 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 Objectifs Situations de départ Recueil des conceptions initiales Confrontations des conceptions Activités dinvestigation –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 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions dactivités

36 Objectifs : 1.Susciter une découverte active du monde qui participe à la culture des élèves et à leur questionnement 2.Développer lobservation 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 dun animal à lautre 3.Mettre en place des éléments du lexique anatomique qui permettent de nommer ce que lon observe. 4.Construire des outils de référence : fichier, dictionnaire 5.Procéder à des tris, des rangements, des classements nécessités par la réalisation de projets : sélection dimages, création dalbums, réalisation de jeux de société Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions dactivités

37 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 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions dactivités

38 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 Sinterroger au-delà dune première approche Représenter le réel Organiser et catégoriser Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions dactivités

39 Recueil des conceptions initiales Demander aux élèves de nommer les animaux quils associent à un milieu de vie, à un mode de locomotion… Moyenne section : Dans létang, -Des grenouilles, des baleines, des lions, des crocodiles, des éléphants, des canards, des requins. -Non, les requins, cest que dans la mer. Les baleines aussi, cest que dans la mer ! -Des crabes -Ça aussi, cest que dans la mer. Protocoles pédagogiques pour la maternelle Propositions dactivités

40 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Recueil des conceptions initiales Sexprimer 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, cest la louve mais je sais pas pour les bébés. -Des loupiots -Non, des louveaux

41 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Recueil des conceptions initiales Dessiner les animaux quon va rencontrer ou quon 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 létang : 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 : cest 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 Lenseignant intervient pour inciter les élèves à préciser, à se mettre daccord ou à exprimer un désaccord justifié. Les élèves apprennent à intervenir à bon escient, à échanger, à argumenter, à mieux sexprimer, à affiner cette expression (oral, dessin) pour convaincre. La confrontation débouche sur des questions, des projets dactions pour vérifier, en savoir plus, pour voir qui a raison

44 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Confrontations des conceptions En moyenne section, à propos dune écrevisse dessinée sur une affiche représentant la faune de la rivière : -Enfant 1 : Y a un crabe. -Enfant 2 : Cest pas un crabe. Un crabe, ça vit pas dans leau de la mare… Le crabe, il vit dans la mer, cest de leau salée. La mare, cest pas de leau salée. -Enseignant : Quest-ce qui te fait penser que cest un crabe ? -Enfant 3 : Un crabe, cest 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 sappellent les loups qui traînent les traîneaux ? -Ou si cest des chiens. -On pourrait demander à quelquun, à des adultes, si cest des chiens ou des loups de traîneau. -Pour savoir si cest des chiens ou des loups, on peut leur ouvrir la bouche. -Mais on na pas de loup. Mon papa, je crois quil a des cassettes danimaux. -On peut regarder dans des livres pour voir comment y sappellent 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 dinvestigation 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 lobservation par le repérage des grandes fonctions (locomotion, alimentation, relations avec le milieu) et des organes qui les servent pour distinguer petit à petit lorgane et la fonction. Un organe, deux fonctions : laile du canard, laile du manchot Une fonction, deux organes : la nageoire du brochet, la patte de la grenouille.

47 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités dinvestigation Représenter et décrire, comparer Représenter permet de mieux observer, et observer permet de mieux représenter. Le dessin devient dessin dobservation. Le dessin est plus efficace pour lanalyse et la communication que la photo ! Le dessin est « lu » par dautres, il doit être « explicite » ! Le dessin peut être « associé » à la photo. Bien sûr, lobservation et la représentation servent la comparaison.

48 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités dinvestigation La recherche documentaire En sélectionnant eux-mêmes les documentaires utiles, les élèves prennent des repères de lecture et apprennent à différencier les types décrit (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 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités dinvestigation La visite, lenquête Laquarium, la ferme, le haras… Le muséum dhistoire naturelle Linfirmière, le médecin, le vétérinaire, lentomologiste, léleveur, le pêcheur, le garde, le taxidermiste…

50 Protocoles pédagogiques pour la maternelle Les activités dinvestigation 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 Lévaluation Les élèves sont capables de Reconstituer limage 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 lalimentation de quelques animaux (bouche, dents, langue…) Citer certains organes des sens de quelques animaux (antennes, oreilles, yeux…) Respecter quelques règles élémentaires pour la réalisation dun dessin dobservation ou dun croquis.

53 Lévolution permet la survie et le développement des espèces les mieux adaptées ?

54 Protocoles pédagogiques 1.La programmation 2.Lévolution du concept de classification du vivant au cours du cycle 3.La maîtrise de la langue 4.Trois propositions dactivités Objectifs Situation de départ Recueil des conceptions Confrontation des conceptions Activités dinvestigation Formalisation des connaissances et généralisation Evaluation Au cycle 3, on passe dune approche à la notion de classification. En parallèle, on étudie deux autres concepts : espèce et évolution (doc 7 p 117 programmation)

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58 Protocoles pédagogiques

59 C2 - Niveau 1 : Il y a toutes sortes danimaux. Ils peuvent être différents ou avoir des points communs. Ils sont constitués de plusieurs parties et présentent des caractères (attributs) que lon 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 quils 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 quils ont, de « qui ressemble le plus à qui ». Ces points communs peuvent être visibles de lextérieur ou grâce au squelette de lanimal. Dans un ensemble danimaux, certains points communs sont partagés par tous, dautres 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 dune collection, certains ne sont partagés que par quelques-uns. C3 - Niveau 2 : Pour comprendre lhistoire 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 dannées, 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 dactivités Objectifs Situation de départ Recueil et confrontation des conceptions initiales Activités dinvestigation Cycle 2Cycle 3 Décrire : observer et comparer des animaux en vue détablir 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 dévolution Formalisation des connaissnces et généralisation Evaluation

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

62 Propositions dactivités : situation de départ 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 dhistoire naturelle, un musée Un article de presse : espèce en voie de disparition, un site remarquable, une découverte paléontologique. Un chercheur ( suivi dexpédition, rencontre, accompagnement scientifique ) Un projet décole, européen… Une classe – découverte

63 Propositions dactivités : recueil de conceptions initiales « Les élèves, en faisant état de ce quils savent, prennent également la mesure de ce quils ne savent pas, connaissent mal ou navaient jamais remarqué. » Décrire un animal sans le nommer (prendre en note les descriptions pour les réutiliser dans la confrontation). Si on utilise une photo, sassurer que lensemble des attributs soit visible (ex : les ailes de la coccinelle, les pattes du papillon) : TBI page 11 Il habite au plus profond de leau 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 Cest 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 loiseau senfuit : la coccinelle Cet animal vit dans la ferme, il mange de la paille. Cest une monture pour les humains et il aime courir : le cheval

64 Propositions dactivités : décrire 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 lanimal. 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 cest bon pour tous les oiseaux ! Il vit dans leau ! Ça suffit pas ! Noter ce qui est une description « réussie » (qui ont permis de reconnaître lanimal). Etablir collectivement une première liste de caractères observés (outil de référence pour la classe).

65 Propositions dactivités : décrire Relever les questions qui se posent. Labeille et la mouche ont-elles un ventre ? Les moustaches du chat sont-elles des poils ? Lhomme est-il un animal ? Quelle est la différence entre une coquille et une carapace ? Entre un ongle et une griffe ? Labeille et le pigeon ont des ailes mais elles ne se ressemblent pas du tout !

66 Propositions dactivités : décrire 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 dactivités : décrire 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 lescargot) Enquête : biologiste ou classe cycle 3 Introduire à ce niveau la notion de squelette interne/externe (arthropodes).

68 Propositions dactivités : décrire 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 dactivités : organiser

70 Des propositions : Ceux qui aiment leau, 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 quils mangent (classement) Selon le mode de déplacement (classement) Ceux qui pondent des œufs, ceux qui ont des bébés (tris successifs)

71 Propositions dactivités : organiser Tester la mise en ordre Situation – problème : placer ou retrouver un animal ou une information. - collections issues dun tri : disproportions entre groupes, animaux appartenant à plusieurs groupes - collections issues dun rangement : (ex : alphabétique) usage facile mais aucune information nest apportée par le rangement - collections issues dun classement : faciles car sappuyant sur une variable ou la valeur dune variable (0,2,4 pattes)

72 Propositions dactivités : Classer Situation de départ Lenseignant : « Les scientifiques classent les animaux sur la base de ce quils 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 lanimal est, a et fait. Pour faire une classification scientifique, ils vont conserver les attributs relatifs à la morphologie et à lanatomie des animaux et éliminer les caractères dordre comportemental ou écologique.

73 Propositions dactivités : Classer 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 simbriquer (la 1 dans la 7) Distribuer les petites collections doc 6 p 100 (TBI p 12 à 16)

74 Propositions dactivités : Classer 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 déchange et de confrontation qui permettent de mettre en valeur la diversité des méthodes utilisées pour résoudre un même problème » Importance de lenseignant-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 TBI 17 à 22

76 Activité 3 : Classer

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81 Propositions dactivités : Classer

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83 Propositions dactivités : activités dinvestigation (2) des parties au tout

84 Propositions dactivités : Classer Lenseignant 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 dutiliser un tableau simplifié pour nommer les groupes donnés.

85 Propositions dactivités : Classer 1.Elaborer une classification scientifique 2.Discuter de lorigine 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 létat identique chez plusieurs espèces actuelles a probablement été légué par un ancêtre commun hypothétique exclusif à ces espèces. Cet ancêtre nest pas identifié. Dieu les a fait comme ça. Parce quils 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 lintérieur.

86 Propositions dactivités : Classer Discuter de lorigine des ressemblances entre espèces Propositions délèves (notion dancêtre commun) La truite, le vautour et le singe avaient un ancêtre commun qui avait des os à lintérieur, 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. Lancêtre commun du loup, du lapin et de lhomme avait un squelette à lintérieur, 4 membres, des poils et des mamelles.

87 Propositions dactivités : Classer Des ensembles aux arbres; notion dévolution… Notion dévolution : Les phénomènes biologiques, physiques et chimiques qui sont aujourdhui la cause des changements sont les mêmes que ceux dhier. Un fossile est un débris ou une empreinte conservé dans les dépôts sédimentaire de lécorce terrestre. Un animal fossile a disparu de la surface de la Terre. Les fossiles nous donnent des renseignements sur des espèces aujourdhui 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 despèce : Des animaux qui se ressemblent ne sont pas forcément de la même espèce (cheval, âne, zèbre) - reproduction- Les membres dune même espèce se ressemblent par leur organisation anatomique mais ils peuvent avoir des différences importantes de couleur, masse, taille… -chiens- Lhomme appartient à une seule espèce mais il y a eu plusieurs espèces dhominidés simultanément. Certaines espèces disparaissent, dautres se modifient. On ne connaît quune petite partie des espèces.

88 Propositions dactivités : Classer Des ensembles aux arbres; notion dévolution… Cet arbre permettra : Un travail collectif de mise en forme La mise en évidence dancêtres communs inconnus Des commentaires et des lectures Lintroduction de nouvelles espèces

89 Evaluation Cycle 2Cycle 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. Lélève est capable de classer une collection en choisissant une variable et en déclinant ses valeurs. Procéder au classement dune collection despèces 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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