Transcript La classification du vivant à l`école élémentaire

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 :
http://www.perigord.tm.fr/~ecole-scienc/index.php
Gilles Cappe Maître ressources Sciences Région Havraise -2005
Christophe Lenouvel MRS Canteleu - 2008
Jean-Pierre Andrieu - MRS - Secteur Dieppe - 2008
Rien n’a de sens en biologie si ce n’est à
la lumière de l’évolution.
T. Dobzhansky, généticien allemand (1900-1975)
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
Qu’est ce que classer ?
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.
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
utilisent une échelle des êtres :
(1720 – 1793)
Un peu d’histoire …
JB Lamarck (1744-1829) 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)
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.
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?)
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.
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.
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.
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)
Comment classe-t-on?
(tbi 4 – 5)
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.
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.
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.
Comment classe-t-on?
Les nouvelles classifications
Groupes maintenus : mammifères,oiseaux, vertébrés…
Groupes disparus : invertébrés, poissons, reptiles….
Pourquoi ?
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.
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…)
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.
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)
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
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
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)
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)
Quels problèmes pour l’enseignant ?
Et nous les humains?
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)
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)
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)
La fatigue est-elle un attribut du mammifère ?
Protocoles pédagogiques pour la
maternelle
1. 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
Protocoles pédagogiques pour la maternelle
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
Protocoles pédagogiques pour la maternelle
Propositions d’activités
Objectifs :
1.
Susciter une découverte active du monde qui participe à la culture
des élèves et à leur questionnement
2.
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
3.
Mettre en place des éléments du lexique anatomique qui
permettent de nommer ce que l’on 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 d’images, création
d’albums, réalisation de jeux de société
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
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
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.
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
Protocoles pédagogiques pour la maternelle
Recueil des conceptions initiales
Dessiner les animaux qu’on va rencontrer
ou qu’on a rencontrés
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 »
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
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.
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.
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.
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.
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 »
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…
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.
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…
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.
L’évolution permet la survie et le développement
des espèces les mieux adaptées ?
Protocoles pédagogiques
1. La programmation
2. L’évolution du concept de classification du
vivant au cours du cycle
3. La maîtrise de la langue
4. 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)
Protocoles pédagogiques
Protocoles pédagogiques
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.
Propositions d’activités
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
Propositions d’activités : objectifs
Cycle 2
Cycle 3
Savoir observer puis décrire des
animaux.
•Formaliser la différence entre classer, trier
et ranger. Classer, c’est dire quelque chose
sur le monde.
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.
•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.
Propositions d’activités : 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 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
Propositions d’activités :
recueil de conceptions initiales
« 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
Propositions d’activités : 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 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).
Propositions d’activités : décrire
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 !
Propositions d’activités : 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.
Propositions d’activités : 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 l’escargot)
Enquête :
biologiste ou classe cycle 3
Introduire à ce niveau la notion de squelette interne/externe
(arthropodes).
Propositions d’activités : 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.
Propositions d’activités : organiser
Propositions d’activités : organiser
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)
Propositions d’activités : organiser
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)
Propositions d’activités : Classer
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.
Propositions d’activités : 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 s’imbriquer (la 1 dans la 7)
Distribuer les petites collections doc 6 p 100 (TBI p 12 à 16)
Propositions d’activités : 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
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.
Activité 3 : Classer
TBI 17 à 22
Activité 3 : Classer
Activité 3 : Classer
Activité 3 : Classer
Activité 3 : Classer
Activité 3 : Classer
Propositions d’activités : Classer
Propositions d’activités : Classer
Propositions d’activités : activités d’investigation (2)
des parties au tout
Propositions d’activités : Classer
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.
Propositions d’activités : Classer
1.
2.
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.
Propositions d’activités : Classer
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.
Propositions d’activités : Classer
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) - reproductionLes membres d’une même espèce se ressemblent par leur organisation anatomique
mais ils peuvent avoir des différences importantes de couleur, masse, taille… -chiensL’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.
Propositions d’activités : Classer
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
Evaluation
Cycle 2
Cycle 3
Nommer quelques éléments anatomiques
des animaux
Procéder au classement d’une collection
d’espèces
Décrire un animal nouveau en utilisant la
liste des attributs et les outils créés.
Nommer des groupes formés
Placer des animaux et justifier
Comparer les conceptions initiales et la
nouvelle description.
« Reconstituer » un ancêtre commun
L’élève est capable de classer une
collection en choisissant une variable et
en déclinant ses valeurs.
Travail par groupe sur des collections différentes
Questions