Les sciences de la vie et de la Terre

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1 Les sciences de la vie et de la Terre
dans la série S Horaires de la classe de première : éducation.gouv Horaires de la classe de première : éducation.gouv Programmes de la classe de première : BO spécial n°9 du 30 septembre 2010 Documents pour la classe de première : eduscol - Site Lyon Georges Grousset 2011

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dans la série S 1 - Assurer la mise en œuvre des nouveaux programmes 2 - Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat 3 - Faire acquérir des compétences aux élèves pour : une orientation possible vers des métiers scientifiques, l’acquisition d’une culture scientifique, la compréhension scientifiquement fondée des problèmes de société 4 - Intégrer les SVT dans l’Accompagnement Personnalisé et dans des projets interdisciplinaires (ex MPS). Georges Grousset 2011

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dans la série S L & ES  Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat (BO du 6/10/11 ) Sciences – coefficient 2 – durée 1h30 – Sujet ZERO publiés - Note de service du 21 avril Épreuve écrite anticipée - Durée 1 h 30 Evaluation des connaissances des candidats, capacité à les utiliser en situation, capacité à exploiter des documents et à argumenter Question scientifique ou sociétale Epreuve en 3 parties (2 parties ne peuvent pas porter sur le même thème) Epreuve orale de contrôle : 15 minutes ; temps de préparation : 15 minutes - Evaluation par une interrogation orale dialoguée des compétences acquises par les candidats. - Deux sujets sont proposés (l’un des deux thèmes communs du programme, l'autre porte sur l'un des thèmes spécifiques en sciences physiques et chimiques ou en sciences de la vie et de la Terre. Chaque sujet comporte une question. Celle-ci s'appuie sur l'exploitation d'un ou plusieurs documents de nature variée (documents présenté(s) au candidat après qu'il a choisi le sujet. Georges Grousset 2011

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dans la série S S  Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat S épreuves anticipées TPE coeff. 2 (Orale) 30 minutes (10mn par candidat) S épreuves terminales Définition de l’épreuve terminale Sciences de la vie et de la Terre : coeff. 6 ou 6+2 (spécialité); Écrite et pratique : 3 h 30 minutes et 1 h (compétences expérimentales)  Ecrit sur 16 points  ECE sur 4 points (notée sur 20, divisée par 5 arrondie au demi-point près) - Oral de contrôle de 20 minutes (préparation de 20 minutes) note de service de juin 2011 Georges Grousset 2011

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dans la série S S  Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat Définition de l’épreuve terminale (BO du 6/10/11) - Valide l’ensemble des compétences acquises lors de l’année de terminale - Possibilité de mobilisation de compétences acquises antérieurement Epreuve écrite en 2 parties:  Partie 1 (8 points) question de synthèse et/ou QCM appuyée éventuel-lement sur des documents  Partie 2 - Exercice 1 (3 points) ; raisonnement sur un problème scientifique formulé en s’appuyant sur l’exploitation d’un nombre réduit de documents. Questionnement ouvert ou QCM. Exercice 2 (5 points) : pratique d’une démarche scientifique dans le cadre d’un problème (exploitation de documents et utilisation de connaissances). Le questionnement amène le candidat à exposer sa démarche personnelle, élaborer une argumentation, proposer une conclusion. Cet ex porte sur un thème de spé ou sur (ou non) la même partie que l’exercice 1. Georges Grousset 2011

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dans la série S S  Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat Définition de l’épreuve terminale (BO du 6/10/11) Epreuve d’évaluation des compétences expérimentales:  Au 3° trimestre, dans le cadre de la formation  Choix de situations d’évaluation parmi les 25 publiées au début du 3° trimestre  Tirage au sort d’un sujet : spe ou commun pour un élève de spécialité  Un professeur évalue 4 élèves (ou moins) – Deux professeurs sont présents dans la salle – Dans la mesure du possible, un professeur n’évalue pas ses propres élèves  Les professeurs disposent d’une grille d’évaluation au nom de chaque candidat. La note est attribuée sur 20 et éventuellement accompagnée d’un commentaire qualitatif Georges Grousset 2011

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dans la série S S  Mettre en place une formation correspondant aux nouvelles épreuves de baccalauréat Définition de l’épreuve terminale (BO du 6/10/11) Epreuve orale de contrôle: 20 min sur un temps de préparation de 20 min.  Tirage au sort du sujet comportant 2 questions portant sur deux parties différentes du programme (les 2 questions sont à traiter).  Une question sur le programme de spécialité pour les élèves ayant la spe SVT  Sujets évaluant les compétences, sur la base de documents utilisées en situation d’apprentissage  L’épreuve a lieu dans une salle comportant du matériel de SVT afin que des questions puissent être posées sur l’utilisation du matériel expérimental (pas de manipulation)  Une importance égale est attribuée à l'évaluation des connaissances et à celle des capacités mises en jeu. Georges Grousset 2011

8 La série Scientifique : trois thématiques structurantes
La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1A - EXPRESSION, STABILITÉ ET VARIATION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN Variabilité génétique et mutation de l’ADN  le plus souvent « réparation enzymatique des erreurs » L’expression du patrimoine génétique  le code génétique est pratiquement universel (exceptions)  Les portions codantes de l’ADN  ARN prémessager, maturation et la production de protéines différentes  Les protéines produites dépendent du patrimoine génétique et des gènes qui s’expriment dans telle cellule Nouveau PROGRAMME DE PREMIERE S A voir les documents pour la classe et notamment l’ouvrage : VIGNAIS P., VIGNAIS P. Science expérimentale et connaissance du vivant : la méthode et les concepts. EDP sciences, 2006. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Objectifs :  Faire comprendre comment une théorie scientifique se construit, avec des périodes d’avancée ou de blocage, en accord avec les connaissances de l’époque. Construction d'une théorie  La démarche est historique, chronologique mais surtout destinée à montrer comment la théorie s’est construite, comment elle inclut différents modèles à partir des données réelles.  Il s’agit de bien distinguer le domaine du réel du domaine du modèle et aussi de bien faire comprendre qu’une théorie est explicative : c’est une construction scientifique qui donne une cohérence aux observations. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Item L’évolution du modèle : le renouvellement de la lithosphère océanique Il s’agit de faire comprendre « comment la lithosphère est produite (à la dorsale) et disparaît (en zone de subduction)  avec comme objectif la construction graphique du modèle global ». Organisation de la séance : un choix pédagogique de privilégier tel ou tel domaine Exemple d'une séance OU Observation microscopique péridotite et basalte Modélisation analogique de cristallisation Modélisation numérique (logiciel magma) (Guide sur l’académie de Créteil) Prof+élèves Schéma de l’accrétion et subduction à compléter Exploitation de données de tomographie tous tous Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Des étapes de la démarche, intégrées à la chronologie et à l’acquisition des savoirs Conception actuelle structurale du globe Croûte basaltique ou granitique reposant sur le manteau péridotitique moins solide Idée de mobilité horizontale (côtes, distribution fossiles,..) Début du XX°s Alfred Wegener 1915 The Origin of Continents and Oceans Théorie de la dérive des continents. Dualité des altitudes : dualité des croûtes (océanique et continentale) en opposition avec la contraction thermique qui devrait donner une distribution unimodale des altitudes +100m Eduard Suess Antlitz der Erde - Idée d’un continent unique Mouvements horizontaux mais le moteur est la contraction thermique (cf Planète Terre) Globe solide (études sismiques) Question des forces -4500m Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Des étapes de la démarche, intégrées à la chronologie et à l’acquisition des savoirs Découverte du paléomagnétisme et des inver-sions des pôles magnétiques (Bruhnes 1906) Morley, Vine, Matthews proposent la production de CO à la dorsale (1963) Découverte dorsales océaniques (fin XIX°s) – carte en 1961 – découverte du rift en 1952 Flux thermique vers 1960 Conception de l’accrétion Conception de l’expansion Carte du flux de chaleur Carte topographique actuelle Georges Grousset 2011

13 S La série Scientifique : trois thématiques structurantes
La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Mesures des âges des sédiments puis par des mesures GPS (fin XX°) Confirmation du modèle de déplacements des plaques S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Des étapes de la démarche, intégrées à la chronologie et à l’acquisition des savoirs Explication des séismes profonds par un matériau rigide enfoncé dans le manteau (Wadachi 1930) Connaissance des failles transformantes - Morgan 1967 – zones rigides de la lithosphère. Le Pichon (1968) : modèle à 6 plaques dont il calcule les pôles de rotation Hess (1962) convection mantellique Moteur du déplacement? NON ? (cf P.Thomas ENS et programme terminale S Plan sismique de Benioff-Wadachi (1955) Oliver – Isaacs (1967) variation de vitesses des ondes sismiques entre Fidji et Tonga. Renforcement du modèle : Connaissance des points chauds Déplacement des plaques (GPS) Conception des plaques lithosphériques mobiles, en rotation Conception de la subduction lithosphérique (limite thermique de la lithosphère 1300°) Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : THÈME 1B - LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODÈLE Des étapes de la démarche, intégrées à la chronologie et à l’acquisition des savoirs Renouvellement (destruction-production) de la lithosphère Construction d’un modèle global fonctionnel… mais lequel ? Conception 2011 (en bas) : pas de courant asthénosphérique entraînant la lithosphère, mais seulement une remontée locale de l'asthénosphère sous la dorsale, pour « combler le vide » laissé par l'écartement des lithosphère – épaississement du manteau sup de part et d’autre de la dorsale – magma basaltique très localisé, fusion très partielle du manteau. En référence, en haut conception 1970 A lire sur Planète Terre (P.Thomas) Un schéma à ne plus propager Ou le jeu des 8 « erreurs » (article sur planète Terre) Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Enjeux planétaires contemporains THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Tectonique des plaques et ressource locale Sortie de terrain : Loire, Charlieu En bordure orientale de la petite Limagne au nord du Bassin tertiaire de Roanne. Les terrains secondaires, (Lias et début de Dogger) reposant sur un socle hercynien affleurent dans une structure en demi grabben. Plus à l’ouest, Les terrains tertiaires recouvrent l'ensemble. Des laves forment de petits pointements (dykes) synchrones de la distension ayant lieu dans la région. Plus à l'ouest de Charlieu, la Loire coule dans ce bassin tertiaire effondré. La direction des principales failles séparant blocs tectoniques ainsi que les pointements volcaniques s'inscrivent dans des structures à plus grande échelle tels les bassins d'effondrement de la Limagne, de la Bresse, du fossé rhénan. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Enjeux planétaires contemporains THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures Il s’agit de faire comprendre que la rareté des gisements de pétrole est due à la coïncidence de multiples facteurs favorables. - des bassins subsidents (sur les marges passives à l’ouverture d’un océan) - des conditions anoxiques, - des lieux et climats favorables à l’accumulation : milieux paraliques, climat tropical, des périodes de réchauffement (silurien, jurassique,crétacé) où le volume de débris organiques excède la capacité de « recyclage ». Rareté des gisements A voir : Géologie de la matière organique – Société géologique de France – Vuibert Géodynamique des gisements pétroliers A.Perrodon (Masson – 1985) Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Enjeux planétaires contemporains THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures Des ressources… Au Jurassique, les sédiments se sont accumulés dans le delta … Aussi vaste que le delta du Nil, le delta du Brent est maintenant en profondeur et divisé en une série de blocs basculés qui agissent comme des pièges où les roches sus-jacentes joint à pétrole et de gaz. Des conditions favorables Au Jurassique au moment où l’Atlantique commence à s’ouvrir (pas de communication avec les pôles, pas de circulation thermohaline -> conditions anoxiques) Concentration de MO océanique en direct, mois par mois.. (ex Juillet 2010) Profils de marge passive (zones d’accumulation sédimentaire) Académie de Lyon, conditions de formation des pétroles de la mer du nord Doc issus du siteulaval Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Enjeux planétaires contemporains THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures Des ressources… Et pour compléter les ateliers : - - Site Total :Animation, formation d’un gisement : voir l’animation Des ouvrages de référence - Alain PERRODON Géodynamique pétrolière –genèse et répartition des gisements d’hydrocarbures. MASSON François BAUDIN, Nicolas TRIBOLLARD et Jean TRICHET Géologie de la matière organique. Société géologique de France –VUIBERT 2007 Georges Grousset 2011

19 + Rd + Prendre en compte l’environnement pour en assurer la durabilité
La série Scientifique : trois thématiques structurantes La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Th 2B - La production végétale : utilisation de la productivité primaire - La production animale : une rentabilité énergétique réduite - Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales Limites bientôt atteintes ACROISSEMENT DE LA POPULATION + Biomasse exportée (productions agricoles) Rd Prendre en compte l’environnement pour en assurer la durabilité Fertilité des sols PRODUCTION ANIMALE Rd Intrants (engrais, produits phytosanitaires) PRODUCTION VEGETALE Coûts énergétiques + Ressources en eau Conséquences Environnementales (impact écologique) Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Corps humain et santé Documents ressources particulièrement utiles Pour préciser les contours de l’enseignement THÈME 3 – A FÉMININ, MASCULIN Devenir femme ou homme : définition de l’identité sexuelle (3 niveaux de définition) ; mise en place des appareils reproducteurs et acquisition de leurs fonctionnalités (limité au rôle du gène SRY dans la différenciation en testicules); distinction de ce qui relève du domaine de la biologie et de celui de la vie privée (orientation sexuelle, pratiques sexuelles). Sexualité et procréation : au collège, les mécanismes hormonaux à l’origine du déclenchement de l’ovulation n’ont pas été étudiés et sont donc à identifier, ainsi que la notion de rétroaction des hormones ovariennes sur l’axe hypothalamo-hypophysaire. Pas d’exhaustivité dans l’étude des méthodes de contraception (les H.de synthèse peuvent mimer l’action des H.naturelles ou s’y opposer). Sexualité et bases biologiques du plaisir Des ressources comme : la banque de schémas de Dijon - la banque d’images de Lyon - les dossiers de Jussieu sur les rétrocontrôles – un ouvrage chez Belin « Féminin- Masculin » de C.Vidal (2006)… Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) S Corps humain et santé THÈME 3 – A FÉMININ, MASCULIN – Bases biologiques du plaisir Le circuit de la récompense oriente certains comportements. Il est complexe, mais comporte un « maillon central » qui joue un rôle essentiel : il s’agit des connections nerveuses qui relient deux petits groupes de neurones particuliers, l’un situé dans l’Aire Tegmentale Ventrale (ATV) et l’autre dans le Noyau Accumbens (NA) par des neurones à dopamine. Le fonctionnement cérébral est complexe, et les neurones de ces deux zones cérébrales sont inter-connectées avec d’autres zones, mais il ne s’agit pas avec les élèves d’étudier cette complexité. L’élève doit prendre conscience du fait que chez l’être humain le contrôle de l’activité sexuelle est essentiellement sous la dépendance de circuits cérébraux. Il comprendra ainsi mieux l’influence que peuvent avoir différents facteurs liés à l’émotion, à la mémoire, ou encore à la société. Le circuit de la récompense Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé THÈME 3 – A FÉMININ, MASCULIN – Bases biologiques du plaisir LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 Milner est un chercheur très réputé pour ses études d'exploration des fonctions cérébrales. Sa principale méthode consistait à implanter des électrodes directement dans le cerveau de rats, d'y envoyer des décharges de diverses intensités et d'en voir les effets. Ouvrage Bibliothèque scientifique Cerveau, drogues et dépendances – Editeur : Belin Auteur Lucas Salomon Extrait site CNRS Site Cerveau Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé THÈME 3 – A FÉMININ, MASCULIN – Bases biologiques du plaisir L'expérience se déroulait à merveille : l'ensemble des rats stimulés avaient tendance à éviter les endroits « trop stimulants ». Tous, sauf un ! Contrairement aux autres, Jack, le rat « réfractaire » ainsi nommé, revenait systématiquement vers les endroits où les chocs électriques étaient administrés. Mieux que çà : plus l'intensité des chocs électriques était intense, plus Jack se dirigeait vers les zones où ils étaient administrés. LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 La recherche de James Olds, étudiant en thèse, consistait quant à elle à stimuler un centre supposé de la vigilance, situé en arrière de l'hypothalamus, afin de vérifier si l'on pouvait amener les rats à éviter certains coins de leur cage en les stimulant. Face à ce comportement « masochiste », Olds entreprit de disséquer l'animal. Il découvrit alors qu'il y avait eu une erreur : l'électrode n'avait pas été implanté dans l'hypothalamus, mais dans une zone très proche, le septum. Fort de cette découverte, il entreprit de généraliser l'expérience et implanta une électrode dans l'aire septale de nombreux rats. Ouvrage Bibliothèque scientifique Cerveau, drogues et dépendances – Editeur : Belin Auteur Lucas Salomon Extrait site CNRS Site Cerveau Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé + - Générateur électrique Electrode LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 Pédale ① On implante dans une partie du cerveau du rat, le septum, une électrode reliée à un générateur électrique (de faible intensité). ② On relie la commande du générateur électrique à une pédale, sur laquelle le rat peut appuyer. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Générateur électrique + - Electrode LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 100 appuis par minute, 6000 par heure Les rats ne s’occupent pas des stimuli extérieurs ; ils peuvent mourir de faim et d'épuisement à force d'appuis compulsifs sur la pédale.  On présente au rat différents stimuli (femelle, nourriture) et on observe son comportement Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Zones cérébrales activées (Noyau caudé et Noyau accumbens) lors d’une lecture de scénarii liée à la remise de 100$ à chaque participant. Revue SCIENCE DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE Régions cérébrales activées lors de l’excitation sexuelle chez un patient (IRM fonctionnelle) a = gyrus cingulaire, b = tête du noyau caudé, c = claustrum, d = putamen  Remarque = Deux autres régions, non visibles sur cette image, s’activent lors de cet enregistrement: le noyau accumbens et le septum. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé L’aire tegmentale ventrale reçoit de l’information de plusieurs autres régions qui l’informent du niveau de satisfaction des besoins. DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE Voir site « Cerveau » Amygdale (A) Septum (S) Noyau Accumbens (NA) Aire tegmentale ventrale ATV Cortex préfrontal (Cp) D’après banque de schémas académie de Dijon Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Les neurones de l’ ATV libèrent de la dopamine dans le noyau accumbens (agit sur l’activation motrice) mais aussi dans le septum, l'amygdale et le cortex préfrontal (agit sur l’attention). DECOUVERTE & EXPÉRIENCES HISTORIQUES DE JAMES OLDS ET PETER MILNER – 1952 LE CIRCUIT DE LA RECOMPENSE Voir site « Cerveau » Amygdale (A) Septum (S) Noyau Accumbens (NA) Aire tegmentale ventrale ATV Cortex préfrontal (Cp) D’après banque de schémas académie de Dijon Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Corps humain et santé Corps humain et santé THÈME 3 – B VARIATION GÉNÉTIQUE ET SANTÉ, une approche éducative plus que physiologique. Patrimoine génétique et maladie : comprendre les enjeux de santé, l’inégalité génétique des êtres humains face à la maladie (variabilité génétique) et l’effet des facteurs environnementaux.  Pour la mucoviscidose : lien entre le phénotype et le génotype, évaluation du risque génétique, compréhension des différents traitements (aide apportée et perspectives de la thérapie génique).  Pour le diabète II (gras): le fil directeur est la part respectives des facteurs génétiques et de l’environnement. L’orientation est nettement éducation à la santé qu’il faut prendre en main réellement en donnant cet objectif à la séance. Deux ressources à connaître: Un document très complet sur le diagnostic, le phénotype, statistiques, dépistage, …. Deux articles sur le gène, les mutations, les allèles : Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Corps humain et santé Corps humain et santé THÈME 3 – B VARIATION GÉNÉTIQUE ET SANTÉ, une approche éducative plus que physiologique. Perturbation du génome et cancérisation: processus de cancérisation, causes (agents mutagènes et/ou infection virale) et mesures de protection dont la vaccination. Les documents pour la classe proposent notamment trois sites simples d’accès :   Site de l’INSERM avec des images microscopiques de cellules cancéreuses.  Site sur la formation des tumeurs (animation) Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques : compréhension du mécanisme aboutissant à la résistance des bactéries aux antibiotiques. Pas de réalisation d’antibiogrammes. Occasion du débat argumenté.  Site de l’INSERM sur les infections nosocomiales:  Cours de bactériologie sur la résistance bactérienne  Annexes du document pour la classe. Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Corps humain et santé Corps humain et santé THÈME 3 – C DE L’OEIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION Ce thème existe aussi en L ES, thème commun avec les sciences physiques. Plusieurs notions sont communes, cependant, en 1°S, on est centré sur les mécanismes biologiques. Le cristallin, une lentille vivante ayant deux qualités spécifiques :sa transparence due à des cellules particulières qui se renouvellent.et sa souplesse due au glissement des couches cellulaires. Ces deux qualités diminuent avec l’âge (cf défaut de l’œil). Les aspects éducatifs portent sur les traitements chirurgicaux de correction. Sites ou documentation:  Myopie et correction, notamment l’échange de cristallin  Site d’animations sur la vision:  Article article?id=3692 de la recherche  Possibilité de disséquer l’œil de poisson et d’observer des cellules de cristallin (cellules fibreuses transparentes par l’absence de noyau et d’organites). Georges Grousset 2011

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La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Corps humain et santé Corps humain et santé THÈME 3 – C DE L’OEIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION Ce thème existe aussi en L ES, thème commun avec les sciences physiques. Plusieurs notions sont communes, cependant, en 1°S, on est centré sur les mécanismes biologiques. Les photorécepteurs : un produit de l’évolution Il s’agit de montrer comment la rétine peut distinguer les couleurs, les intensités, et comment le message est transmis au cerveau. On cherche également à comprendre l’origine des perturbations de la vision des couleurs et comment cette vision est partagée par les primates. Exemples de ressources : * Un numéro de PLS « La couleur », avril 2000, n°27. Sur le site de l’académie, des fichiers de phylogène (opsines-HS-adn.aln) dans le répertoire molécules/ Hominines et anagène (cf site Lyon : fichiers opsine bleue, gènes des opsines, allèles de la rhodospine) et des images de rétine. Site de l’université d’Angers sur les phylogénies Le logiciel L’œil de P.Perez, le logiciel De VISU, le site « Cerveau » Un essai de thérapie génique sur deux singes mâles daltoniens (injection du gène humain opsine rouge derrière la rétine). Voir article et la video Georges Grousset 2011

33 La série Scientifique : trois thématiques structurantes
La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant (50%)– Enjeux planétaires contemporains (17%) - Corps humain et santé (33%) Corps humain et santé Corps humain et santé Corps humain et santé THÈME 3 – C DE L’OEIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION Ce thème existe aussi en L ES, thème commun avec les sciences physiques. Plusieurs notions sont communes, cependant, en 1°S, on est centré sur les mécanismes biologiques. Cerveau et vision : aires cérébrales et plasticité Collaboration entre aires corticales (vision, mémoire,…). Perturbations par le LSD par exemple. Structures cérébrales héritées de l’évolution et de l’histoire personnelle de l’individu : plasticité permettant la mémoire, la reconnaissance, l’apprentissage. => Enjeux scientifiques et éducatifs importants. Exemples de ressources : Site du CEA : apprentissages et neuroplasticité Site INRP : aphasie et une localisation des aires du langage (cas 2) Belin, « Effets des drogues sur le cerveau » et « L’œil, Le cerveau et la vision » La Recherche, février 2011, n°449 : Comment le cerveau apprend Site de l’INRP : ensemble sur la vision - neuroplasticité Site du collège de France: avec cours et conférences en ligne Site canadien sur le cerveau avec 3 niveaux d’approche scientifique Georges Grousset 2011

34 La série Scientifique : en terminale S
Le programme de l’enseignement obligatoire Bulletin officiel spécial n° 8 du 13 octobre 2011 Réaffirme les objectifs (culture scientifique, formation citoyenne et préparation à des études supérieures ainsi que les trois thématiques structurantes ainsi que tout ce qui est précisé dans le chapeau des programmes depuis la seconde. Thème « La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant » (50%) : - le brassage génétique lié à la reproduction sexuée et quelques aspects de méca-nismes de l’évolution (processus de diversification du vivant), dont l’Homme et la relation entre l’organisation et le mode de vie (vie fixée des plantes); - quelques aspects des transformations géologiques du domaine continental (de la for-mation des chaînes de montagnes, le magmatisme des zones de subduction jusqu’à la disparition des reliefs). PROGRAMME DE TERMINALE S Thème des « enjeux planétaires contemporains » (17%), deux questions sont traitées : - la plante domestiquée par l’Homme (relation nutrition des Hommes) - la géothermie et les propriétés thermiques de la Terre (relation potentiel énergétique) Thème « corps humain et santé » (33%) : - la réaction immunitaire (innée : inflammatoire; immunité adaptative ; mémoire immunitaire); - le neurone et la fibre musculaire, la volonté et le mouvement, motricité et plasticité cérébrale.

35 La série Scientifique : en terminale S
Le programme de l’enseignement de spécialité Contenus Thème 1 – La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution de la vie Énergie et cellule vivante Thème 2 – Enjeux planétaires contemporains Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir Thème 3 – Corps humain et santé Glycémie et diabète Un rappel !! L’enseignement de spécialité se doit d’être délibérément concret. Les objectifs de connaissance sont ainsi modestes, mais ils doivent être acquis grâce à la mise en œuvre de démarches d’investigation (fondées sur le raisonnement, l’observation, l’habileté expérimentale, le débat argumenté, etc.) qui offrent une place prépondérante à l’initiative de l’élève, au développement de son autonomie et de ses compétences. FIN

36 Annexe ARN prémessager
Les portions codantes… Il y a des portions d’ADN non codantes  Le brin codant … utiliser plutôt « Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication, dans le noyau, d’une molécule d’ARN pré-messager, complémentaire d'un brin de l’ADN »  Sur le plan pédagogique, la notion de messager génétique est simple à construire. Un logiciel type sea-view permet de montrer que tout l’ADN n’est pas codant et que les mêmes portions réassociées différemment produisent des protéines différentes.

37 Annexe ARN prémessager
Retour diapo 8 Document extrait de: Une animation :

38 Annexe « L’évolution du modèle »
LOGICIEL MAGMA Exemple de fenêtre résultat : formation des minéraux dans la chambre magmatique retour Fenêtre d’entrée dans le logiciel « Magma » Georges Grousset 2011

39 Annexe «  La vision  » Phylogène (version evolution 3.1) : logiciel de traitement de données et de construction de phylogénies Site INRP Logiciel permettant de gérer des fichiers de molécules (opsines de différents vertébrés, opsines des primates, opsines de l’Homme) pour calculer la matrice des distances et afficher un arbre phylogénique. L’arbre clade est peu approprié pour les représentations moléculaires car ce dernier fait apparaître l’état du caractère (état primitif ou dérivé du nucléotide ou de l’acide aminé impossible à définir). La représentation obtenue par la méthode du UPGMA (Unweight Pair Group Method with Arithmetic mean) est fondée sur l’identification et le groupage des séquences les moins différentes et ainsi de suite jusqu’à la dernière séquence. La méthode du Neighbour Joining utilise un algorithme tenant compte des différences de vitesses d’évolution entre les différentes branches de l'arbre phylogénétique). La représentation UPGMA est la plus simple à comprendre pour l’élève et à utiliser préférentiellement. retour Georges Grousset 2011

40 Annexe « Pédagogie » Pratiquer la pédagogie par objectif
Faire pratiquer aux élèves la démarche d’investigation Faire pratiquer aux élèves l’argumentation Evaluer positivement Motiver la leçon en utilisant les acquis et en faisant ressortir ce que l’on cherche Formuler un problème scientifique explicitant clairement le sujet scientifique Faire exprimer les questions qui se posent dans le contexte du problème Articuler les phases de résolution du problème et associer les élèves à cette résolution Donner des occasions de débat oral Proposer une communication scientifique les formant au commentaire argumenté Pratiquer une évaluation formative critériée Proposer une évaluation diversifiée adaptée aux objectifs de l’examen retour Georges Grousset 2011

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