Les Nouveaux programmes de seconde en SVT BO du 29/04/2010

Quelques principes généraux Ne pas chercher à retrouver l’ancien programme Stabiliser les fondamentaux sans tout vouloir redémontrer et s’appuyer sur les acquis Donner du sens : une activité n’est pas réalisée par principe, mais seulement si elle a un sens dans le contexte étudié Ouverture disciplinaire Démarche d’investigation Fil rouge de l’évolution Cohérence verticale: 3 thématiques en seconde, reprises par la suite

3 thématiques en seconde La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Enjeux planétaires contemporains Corps humain et santé Univers métiers de la santé Univers métiers de la science fondamentale Univers métiers de la gestion publique et de l’environnement

Les 3 thématiques sont reprises en 1ère et Terminale La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Enjeux planétaires contemporains Corps humain et santé

PREAMBULE II – Les SVT en seconde Des connaissances (colonne de gauche): d’ordre général - contenus exigibles; mots clés - ce qui a déjà été étudié - limites - convergences vers d’autres disciplines Des compétences et attitudes : une référence à la continuité avec le socle commun

Capacités et attitudes développées Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter, raisonner avec rigueur, modéliser). Recenser, extraire et organiser des informations. Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique. Manipuler et expérimenter. Comprendre qu’un effet peut avoir plusieurs causes. Exprimer et exploiter des résultats, à l’écrit, à l’oral, en utilisant les technologies de l’information et de la communication. Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : oral, écrit, graphique, numérique. Percevoir le lien entre sciences et techniques. Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique. Montrer de l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques. Être conscient de sa responsabilité face à l’environnement, la santé, le monde vivant. Avoir une bonne maîtrise de son corps. Être conscient de l’existence d’implications éthiques de la science. Respecter les règles de sécurité. Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique. Être capable d’attitude critique face aux ressources documentaires. Manifester de l’intérêt pour la vie publique et les grands enjeux de la société. Savoir choisir un parcours de formation.

CONTENUS du programme de seconde La Terre, planète habitée Énergie sol L’exercice physique Les conditions de la vie : une particularité de la Terre? La nature du vivant La biodiversité, résultat et étape de l’évolution Le soleil, une source d’énergie essentielle Le sol, un patrimoine durable? Des modifications physiologiques à l’effort Une boucle de régulation nerveuse Pratiquer une activité physique en préservant sa santé

Programmation annuelle Liberté d’organiser le temps entre les 3 thèmes (toutefois, au moins ¼ de l’année pour le thème le plus court) Découpage des 3 thèmes en 18 items (soit 1.5 à 2 semaines par item en moyenne) d’où l’importance de bien préparer sa progression annuelle en tenant compte de ces 18 items

Thème 1 Remobilisation et nouveautés Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre ? Présentation très générale La nature du vivant Stabiliser les connaissances de biochimie simple du collège. Métabolisme : réactions chimiques de la cellule. Cellule « optique », ordre de grandeur. Génome dans le noyau, ADN. Mutant (phénotype) pour discussion génotype / milieu. Cellule « électronique » (introduction), ordres de grandeur. Mutant = variant d’ADN (sans analyse moléculaire); existence d’un code; double hélice. La biodiversité, résultat et étape de l’évolution Définition biodiversité. Modification au cours du temps et influence de l’homme. Sélection des plus adaptés. Existence d’outils de détermination (approche naturaliste). Dérive et combinaison avec la sélection (simple présentation).

Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre ? Item1 présentation générale; planétologie davantage développée en sciences physiques valoriser l’usage de l’imagerie spatiale introduction à toute la suite des SVT en lycée s’interroger sur les conditions de la vie Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre ?

Thème 1 Remobilisation et nouveautés Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre Présentation très générale La nature du vivant Stabiliser les connaissances de biochimie simple du collège. Métabolisme : réactions chimiques de la cellule. Cellule « optique », ordre de grandeur. Génome dans le noyau, ADN. Mutant (phénotype) pour discussion génotype / milieu. Cellule « électronique » (introduction), ordres de grandeur. Mutant = variant d’ADN (sans analyse moléculaire); existence d’un code; double hélice. La biodiversité, résultat et étape de l’évolution Définition biodiversité. Modification au cours du temps et influence de l’homme. Sélection des plus adaptés. Existence d’outils de détermination (approche naturaliste). Dérive et combinaison avec la sélection (simple présentation).

La nature du vivant Item 2: molécules du vivant Quelques exemples de molécules organiques du vivant (à bien choisir dans celles réutilisables ensuite) Unité chimique = indice de parenté Item 3: monde cellulaire Métabolisme contrôlé par le milieu et l’information génétique (pas d’étude des différents métabolismes) Unité structurale et fonctionnelle = indice de parenté Item 4: ADN Transgénèse et universalité de l’info génétique Mutation, source de diversité Rôle universel de l’ADN = indice de parenté

Thème 1 Remobilisation et nouveautés Les conditions de la vie, une particularité de la planète Terre ? Présentation très générale La nature du vivant Stabiliser les connaissances de biochimie simple du collège. Métabolisme : réactions chimiques de la cellule. Cellule « optique », ordre de grandeur. Génome dans le noyau, ADN. Mutant (phénotype) pour discussion génotype / milieu. Cellule « électronique » (introduction), ordres de grandeur. Mutant = variant d’ADN (sans analyse moléculaire); existence d’un code; double hélice. La biodiversité, résultat et étape de l’évolution Définition biodiversité. Modification au cours du temps et influence de l’Homme. Sélection des mieux adaptés. Existence d’outils précis de détermination (approche naturaliste). Dérive et combinaison avec la sélection (simple présentation !)

Item 5 … des écosystèmes, des espèces, des individus diversité passée sortie, déterminations Item 6 organisation commune des Vertébrés: parentés au sein de la biodiversité Item 7 la diversité des allèles et ses modifications (= dérive génétique: en restant très simple) sélection naturelle + dérive génétique : nouvelles espèces La biodiversité

Propositions d’activités pratiques Thème 1: la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Situer la Terre parmi les planètes telluriques à l’aide d’un graphique à 3 variables (distance au Soleil, densité, taille) ; utilisation du logiciel Vue pour classer les objets du système solaire ( http://vue.tufts.edu/index.cfm ) Comparaison de la matière vivante et de la matière inerte: mesure de masse avant et après déshydratation Mise en évidence de différentes molécules à l’aide de réactifs spécifiques; étude de ces molécules sur Rastop Etude de l’influence du patrimoine génétique et de l’environnement sur le métabolisme: kit de levures Ade + / Ade -, cultures de cellules végétales dans des conditions de luminosité différentes … Réalisation de préparations microscopiques pour observer la diversité des cellules; mise en évidence d’échanges transmembranaires Expérience de transgénèse : kit APBG sur E.coli Sortie sur le terrain pour étudier la biodiversité à l’échelle locale (faune, flore, influence de l’Homme…) Jeux de simulation pour la présentation de la dérive génétique Mise en évidence de la diversité génétique au sein d’une même espèce chez l’Homme, les Gastéropodes, la Valériane …

Bibliographie – Sitographie Thème 1 http://www.educnet.education.fr/planeto/ http://www.cnes.fr/web/ http://www.librairiedemolecules.education.fr/ Biodiversité. Coll Les fondamentaux. R. Barbault (Ed Hachette supérieur. 1997) Les biodiversités : objets, théories, pratiques (CNRS ed. 2005) http://www.biodiversite2010.fr/ Espèce d’espèces http://www.ac-limoges.fr/svt/accueil/html/select-nat-foucher/derive_genetique_bis.html

Thème 2 Remobilisation et nouveautés Le soleil : une source d’énergie essentielle Nutrition des végétaux Bilan de la photosynthèse. Importance à l’échelle planétaire. Relation biomasse  combustible fossile. Relation science  exploitation Combustion  cycle du carbone Devenir global de l’énergie solaire. Le sol : un patrimoine durable? Le sol milieu vivant, origine mixte. Agriculture = détournement de la photosynthèse, des sols, de l’eau au profit de l’alimentation humaine. Lenteur de formation, rapidité et facilité de dégradation. Quantité limitante

Le soleil : une source d’énergie essentielle Item8 Synthèse de matière organique; bilan de la photosynthèse; échelle planétaire; biomasse Item 9 Biomasse enfouie: échappe aux décomposeurs Circonstances géologiques particulières; gisements Item 10 Utilisation des combustibles fossiles et CO2; cycle du C Item 11 Devenir de l’énergie solaire, énergies renouvelables (pas de détails) Le soleil : une source d’énergie essentielle

Thème 2 Remobilisation et nouveautés Le soleil, … Nutrition des végétaux Bilan de la photosynthèse. Importance à l’échelle planétaire. Relation biomasse  combustible fossile. Relation science  exploitation Combustion  cycle du carbone Devenir global de l’énergie solaire. Le sol : un patrimoine durable Le sol milieu vivant, origine mixte. Agriculture = détournement de la photosynthèse, des sols, de l’eau au profit de l’alimentation humaine. Lenteur de formation, rapidité et facilité de dégradation. Quantité limitante

Le sol : un patrimoine durable ? Item12 intro: besoins alimentaires / agriculture / sols concurrence agriculture / photosynthèse nourriture / combustibles ou agrocarburants Item 13 formation lente des sols / dégradation rapide responsabilité humaine; gestion des sols

Propositions d’activités pratiques Thème 2: Enjeux planétaires contemporains: énergie, sol Mise en évidence de la production de matière organique dans différentes conditions (feuilles de Pelargonium) ; mesure de la croissance d’une population de cellules chlorophylliennes Observation de cellules chlorophylliennes et mise en évidence des réserves ou d’autres composés organiques Sortie sur le terrain pour l’étude de gisement de biomasse fossile (Pechelbronn, mines de charbon…) Identification de restes organiques fossiles dans des échantillons de charbon ou de lignite Mesure de porosité des roches sédimentaires pour déterminer leur susceptibilité à devenir des roches réservoirs d’hydrocarbures (Prost page 64); modélisation de pièges à pétrole (Prost page 74) Expériences de fermentation lente pour la mise en évidence des conditions nécessaires à la formation des hydrocarbures (Prost page 80)

Propositions d’activités pratiques Thème 2: Enjeux planétaires contemporains: énergie, sol (suite) Etude de l’impact de l’inégale répartition de l’énergie solaire: modélisation des courants de convection, couplages des enveloppes atmosphérique et océanique, étude d’images satellitaires. Mise en évidence des constituants d’un sol (fraction minérale – fraction organique) (D.Pol pages 190 – 191) Etude de la relation entre roche mère et fraction minérale du sol Détermination de la microfaune du sol (appareil de Berlèse) (D.Pol page 202)– mise en évidence de son rôle dans la dégradation de la matière organique

Bibliographie – Sitographie Thème 2 Didier POL Travaux pratiques de biologie Bordas André PROST La Terre – 50 expériences pour découvrir notre planète Belin, ed.Pour la Science François BAUDIN, Nicolas TRIBOLLARD et Jean TRICHET Géologie de la matière organique. Société géologique de France –VUIBERT 2007 Philippe DUCHAUFOUR Abrégé de pédologie – Sol, végétation, environnement. Masson. 1997 Patricia TOUYRE Le monde secret du Sol- De la roche mère à l’humus. Delachaux et Niestlé. 2001 Dominique SOLTNER  Les bases de la production végétale – Tome I : Le Sol et son amélioration. Collection sciences et techniques agricoles. 2005 Tome II : Le climat. Météorologie – Pédologie – Conservation des sols. Collection sciences et techniques agricoles. 1999 http://www.energies-renouvelables.org/ http://www.education-developpement-durable.fr/ http://www.afes.fr/ Association Française de l’Etude du Sol http://eduterre.brgm.fr/ http://www.crdp-strasbourg.fr/mini_cr/lithotheque/category/pres-de-chez-vous/bas_rhin_nord/pechelbronn La Lithothèque d’Alsace http://science-citoyen.u-strasbg.fr/dossiers/petrole/index.html

Thème 3 Remobilisation et nouveautés Des modifications physiologiques à l’effort Effort  augmentation de la consommation de O2 Effort  fréquence cardiaque, débit ventilatoire  consommation de nutriment et d’02. Organisation anatomique cœur et circulation Santé VO2 VO2max Paramètre supplémentaire : PA Quantification plus précise par rapport au collège. Une boucle de régulation nerveuse Notion de boucle à partir de la seule boucle barorécepteur  centre  fréquence cardiaque Echappement à l’effort Pratiquer une activité physique en préservant sa santé Idées simples sur le muscle. Education à la santé.

Des modifications physiologiques à l’effort Item14 Consommation de O2 et VO2 max Consommation de nutriments et santé Bien prendre en compte les acquis du collège Item 15 Variation des paramètres physiologiques ; débits cardiaque et ventilatoire; on introduit la pression artérielle Anatomie adaptée à ces modifications: cœur, circulation Des modifications physiologiques à l’effort

Thème 3 Remobilisation et nouveautés Des modifications physiologiques à l’effort Effort  augmentation de la consommation de O2 Effort  fréquence cardiaque, débit ventilatoire  consommation de nutriment et d’02. Organisation anatomique cœur et circulation Santé VO2 VO2max Paramètre supplémentaire : PA Quantification plus précise. Une boucle de régulation nerveuse Notion de boucle à partir de la seule boucle barorécepteur  centre  fréquence cardiaque Echappement à l’effort Pratiquer une activité physique en préservant sa santé Idées simples sur le muscle. Education à la santé.

Une boucle de régulation nerveuse Item16 Boucle de régulation de la pression artérielle (rester simple: ce n’est pas la PA pour la PA) Ecart de la valeur standard à l’effort Une boucle de régulation nerveuse

Thème 3 Remobilisation et nouveautés Des modifications physiologiques à l’effort Effort  augmentation de la consommation de O2 Effort  fréquence cardiaque, débit ventilatoire  consommation de nutriment et d’02. Organisation anatomique cœur et circulation Santé VO2 VO2max Paramètre supplémentaire : PA Quantification plus précise. Une boucle de régulation nerveuse Notion de boucle à partir de la seule boucle barorécepteur  centre  fréquence cardiaque Echappement à l’effort Pratiquer une activité physique en préservant sa santé Idées très simples sur le muscle (organe du mouvement). Education à la santé.

Pratiquer une activité physique en préservant sa santé Item17 Mécanique du mouvement et organisation du muscle en lien avec les accidents musculaires et articulaires (très peu d’acquis des élèves) Education à la santé Item 18 Pratiques inadaptées: dopage, exercice intense Pratiquer une activité physique en préservant sa santé

Propositions d’activités pratiques Thème 3: Corps humain et santé: l’exercice physique Mise en relation effort-échanges respiratoires-fréquence cardiaque: mesures par ExAO dans des situations variées Mise en relation fréquence cardiaque-pression artérielle: mesures ExAO ou à l’aide d’un sphygmomanomètre http://www.snv.jussieu.fr ou d’un tensiomètre de poignet www.tensiometre.com Mesure de l’indice de Ruffier http://www.didier-pol.net/1COEUR.html Dissection du cœur, utilisation de modèles anatomiques et de maquettes de circulation http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/coeurmouton/mouton.html Dissection d’une cuisse de grenouille ou de lapin, observation microscopique de fibres musculaires Utilisation de logiciels: simulation du fonctionnement du cœur et de la circulation : Cœur par P.Perez simulation du fonctionnement de l’appareil pulmonaire: Pulmo par P.Perez (http://pedadogie.ac-toulouse.fr/svt) régulation nerveuse du rythme cardiaque et de la pression artérielle http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/regulpan/index.htm

Bibliographie – Sitographie Thème 3 Physiologie de l'exercice musculaire Guillaume Millet, Stéphane Perrey - 2005 - Ellipses Marketing Biochimie et nutrition des activités physiques et sportives Paul Pilardeau – 1995 – Masson Pour la Science n° 276, L'adaptation du muscle à l'entraînement Activités physiques et santé Patrick Laure - 2007 - Ellipses Marketing Dopage http://www.chu-rouen.fr http://www.sports.gouv.fr/ http://www.cite-sciences.fr/