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Programmes SVT Seconde

par Thierry Lhuillier — last modified 02 Feb 2012 17:07

Ressources du site ACCES pour le programme de Seconde

SVT:

Certaines sont directement utilisables et d'autres doivent être adaptées. Elles concernent :

Enseignement commun
Enseignement d'exploration : Méthodes et Pratiques Scientifiques
Enseignement d'exploration : Sciences et Laboratoire
Enseignement d'exploration : EPS

PHYSIQUE :

Pour comprendre et travailler en synergie avec les collègues de physique, le CLEA (Comité de Liaison Enseignants et Astronomes) propose ses ressources pour traiter le programme de Physique de Seconde

Ressources du CLEA

le tableau ci-dessous présente de manière synthétique ces ressources en face des item du programme publié au bulletin officiel spécial n° 4 du 29 avril 2010.

Enseignement commun

Thème 1 : La Terre dans l'univers, la vie et l'évolution du vivant : une planète habitée
Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol, eau
Thème 3: Corps humain et santé : L'exercice physique

Thème 1 : La Terre dans l'univers, la vie et l'évolution du vivant: une planète habitée

L’histoire de la Terre s’inscrit dans celle de l’Univers. Le développement de la vie sur Terre est lié à des particularités de la planète. La vie émerge de la nature minérale. Les êtres vivants possèdent une organisation et un fonctionnement propres. Leurs formes montrent une diversité immense, variable dans le temps, au gré de l’évolution.

Connaissances

Ressources ACCES

Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?

La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une atmosphère compatible avec la vie.
Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire. Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui possèderaient des caractéristiques voisines sans pour autant que la présence de vie y soit certaine.

Objectifs et mots clés. Système solaire, étoile, planète gazeuse, planète rocheuse, astéroïde, comète.

[Limites. Différenciation du globe terrestre ; origine de la planète ; origine de la vie.]

Convergences. Physique : l’univers, le système solaire, les états de l’eau, l’atmosphère.

Dossier sur l'effet de serre

Climat et paléoclimat/système climatiques

Il comprend :

Une estimation de la température moyenne de surface des planètes du système solaire
Une comparaison des températures moyennes obtenues par le calcul et des valeurs mesurées (activité B2I).
Un modèle simplifié du cycle du carbone à long terme, montrant l'importance de deux paramètres sur la température du globe.
Une estimation de l'augmentation de l'insolation.
Un TP "Mise en évidence de l'effet de serre".
Un TP "Mesure de la constante solaire".
Les diaporamas de l'atelier présenté lors des journées Formaterre 2008 (23 et 24 octobre 2008, format .pdf) :
- Modélisation de la température à la surface d'une planète
- Mesure de la constante solaire.

Dossier sur l'eau dans le système solaire

Synthèse sur l'eau dans le système solaire.
Démarche sur la présence d'eau sur la Lune.
Démarche sur l'habitabilité.

La nature du vivant

Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants.
Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau. L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté.

(Collège. Lipides, protides, glucides.)

[Limites. Aucune étude biochimique exhaustive n’est attendue.]

Convergences. Chimie : les éléments chimiques, espèces chimiques, classification périodique des éléments.

Logiciel RasTop pour la visualisation des molécules en 3D

De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique.
La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement. Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté.

Objectifs et mots clés. On étudie un exemple. Mutant, organite, ordres de grandeur de tailles (cellule, organite, membrane). Distinction procaryote / eucaryote.

(Collège. Membrane, noyau, cytoplasme ; information génétique, gène, allèle.)

[Limites. Les réactions du métabolisme ; l’ultrastructure des organites ; la nomenclature des organites.] Convergences. Chimie : transformations chimiques.

Dossier Anagène sur le programme de Seconde actuel (à adapter)

La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation).
L’universalité du rôle de l’ADN est un indice de la parenté des êtres vivants.

Objectifs et mots clés. La double hélice, nucléotide, séquence.

(Collège. L’information génétique est contenue dans le noyau ; l’ADN est présent dans le noyau.)

[Limites. Code génétique, transcription, traduction, réplication ; la transgénèse est utilisée comme méthode mais aucune connaissance sur ses mécanismes ne doit être acquise.]

Dossier Universalité de la molécule d'ADN

Dossier BioTic de Génétique (en instance de migration sur ACCES)

La biodiversité, résultat et étape de l’évolution

La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces. L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie. La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine.

Objectifs et mots clés. On enrichit la notion de biodiversité, à l’occasion d’une sortie ou d’un travail de laboratoire.

(Collège. Détermination d’espèces vivantes, première approche de la biodiversité, biodiversités anciennes.)

[Limites. L’écosystème est seulement défini comme l’ensemble constitué par un milieu et les êtres vivants qui l’habitent.]

Pour la biodiversité actuelle:

Les activités humaines et le sol (Hamster d'Alsace et lombrics)

Le dossier graines d'explorateur ( expédition TARA Océan)

La biodiversité se modifie au cours du temps :

Le blanchissement des coraux

l’Homme protège la biodiversité des sols : exemple du grand hamster d’Alsace

Pour la paléobiodiversité :

Banque de données sur la paléobiodiversité :

Elle se présente sous forme de nombreux fichiers Excel récapitulant la présence des familles au cours des temps géologiques. Classée selon l'ancienne classification, elle permet d'étudier la paléobiodiversité depuis 600 Ma.

Analyse des pollens :

Influence de l'homme (agriculture) sur la paléobiodiversité (Analyse pollinique)

Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune. Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun.

Objectifs et mots clés. Polarité, symétrie, squelette osseux, vertèbre.

(Collège. Classification en groupes emboîtés ; arbre phylogénétique.)

[Limites. Les caractères communs aux vertébrés non cités dans les mots clés n’ont pas à être mémorisés.]

Utilisation de Phylogène avec en particulier la collection "Unité du vivant"

Etude des plans d'organisation des vertébrés

La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité. La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.

(Collège. Première approche de la variation, crise biologique ; sélection par le milieu des formes les plus adaptées.)

[Limites. La compréhension de la notion de dérive se limite à une première appréhension qualitative, sans formalisme mathématique, et sans en étudier les variantes. Aucun approfondissement n’est attendu.]

Convergences. Mathématiques : simulation, tableur, échantillonnage.

Comparaison de gènes et d'allèles :

Phylogène et Anagène

Utilisation de netBioDyn : construction de modèles et simulations

- dérive génétique

- sélection naturelle

Sélection des moustiques résistants aux insecticides (en cours de transfert)

Observation des crises biologiques
quels-reperes-de-l'échelle-stratigraphique

En utilisant les données de la compilation Benton, le décompte du nombre de familles au cours des temps géologiques permet de montrer les crises biologiques.

Activités permettant de caractériser la crise Trias-Jurassique en préparation

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Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol, eau

L’Homme a besoin de matière et d’énergie. La croissance démographique place l’humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, eau, sol) tout en gérant le patrimoine naturel.

Connaissances

Ressources ACCES

Le soleil : une source d’énergie essentielle

La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère.

Objectifs et mots clés. Photosynthèse, productivité primaire, biomasse.

(Collège. Première approche de la nutrition des végétaux ; réseau alimentaire.)

[Limites. Aucun mécanisme cellulaire ou moléculaire n’est attendu.]

Démarche sur l'entrée du Carbone dans la Biosphère

Cet atelier a été proposé au PAF de l'Académie d'Orléans Tours en avril 2011

Etude de la photosynthèse au niveau globale :

Analyse des échanges Biosphère-Atmosphère

Dans le dossier modélisation du cycle du carbone, cette activité présente l'analyse des échanges photosynthétiques à partir des banques de données au niveau de l'écosytème ou au niveau global.

Modélisation du compartiment biosphère dans le cycle du carbone

Modélisation ders échanges Biosphère-Atmosphère
Dans le dossier modélisation, cette étape permet de montrer de manière quantitative l'impact de la photosynthèse sur la concentration atmosphérique en CO₂.

Lien entre l'évolution de la concentration en CO2 et les activités humaines

Expérimentation MI-SVT

La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse. Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement.
La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales.

Objectifs et mots clés. On étudie un exemple (qui peut être un pétrole, un charbon, etc.) choisi en fonction de sa proximité ou de son intérêt ; gisement, réserve, ressource, subsidence.

(Collège. Décomposeur, roche sédimentaire, paléoenvironnement.)

[Limites. L’explication de la répartition des ressources à l’échelle globale n’est pas au programme de la classe de seconde mais sera reprise ultérieurement. On signalera l’inégale répartition et on annoncera l’étude future de cet aspect.]

Convergences. Géographie.

L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps. Brûler un combustible fossile, c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé. L’augmentation rapide, d’origine humaine, de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère interfère avec le cycle naturel du carbone.

[Limites. Les conséquences climatiques de la variation du dioxyde de carbone atmosphérique ne seront qu’évoquées en seconde et seront étudiées ultérieurement.]

Analyse des forages Taylordome et Lawdome pour le CO₂

Analyse des variations de la concentration atmosphérique en CO₂

Cette page synthétique propose plusieurs fichiers issus de l'analyse des gaz des forages glaciaires pour étudier les variations de la concentration en CO₂ sur diverses échelles de temps.

Modélisation de l'effet de la combustion des carburants fossiles sur la concentration en CO₂

Modélisation de l'effet anthropique

Cette modélisation rapide et simple permet de montrer l'impact fort de la combustion des carburants fossiles sur la concentration atmosphérique en CO₂sur la période 1991 à 2001.

Construire un modèle numérique du cycle du carbone avec les élèves. Intégrer les perturbations anthropiques et envisager des mesures d'atténuation.

Construire un modèle

Exemple d'une démarche expérimentée en MI-SVT: Liens entre l'évolution de la concentration de CO2 et les activités humaines"

L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète. La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l’air (par l’intermédiaire du sol) et l’eau (ce qui est à l’origine des vents et courants) et évapore l’eau (ce qui permet le cycle de l’eau).
Utiliser l’énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l’énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables.
La comparaison de l’énergie reçue par la planète et des besoins humains en énergie permet de discuter de la place actuelle ou future de ces différentes formes d’énergie d’origine solaire.

Collège. Le cycle de l’eau.

[Limites. Il s’agit seulement de proposer une vision globale, sans chercher à expliquer chacun des éléments de façon exhaustive. L’énergie nucléaire pourra simplement être signalée dans le cadre d’un panorama d’ensemble quantifié.]

Convergences. Géographie, sciences économiques.

Dossier environnement global

La dynamique atmosphérique et océanique

Le logiciel d'océanographie ODV et l'accès aux banques de données climatiques en ligne permet d'analyser l'inégale répartition de l'énergie solaire et de comprendre la dynamique atmosphérique et océanique.

Le sol : un patrimoine durable ?

Pour satisfaire les besoins alimentaires de l’humanité, l’Homme utilise à son profit la photosynthèse. L’agriculture a besoin pour cela de sols cultivables et d’eau : deux ressources très inégalement réparties à la surface de la planète, fragiles et disponibles en quantités limitées. Elle entre en concurrence avec la biodiversité naturelle.
La biomasse végétale produite par l’agriculture est une source de nourriture mais aussi une source de combustibles ou d’agrocarburants. Ces deux productions entrent en concurrence.

[Limites. Aucune étude de pratique agricole n’est attendue.] Convergences. Géographie.

La planète bleue... a soif

L'eau, une ressource indispensable

Dossier complet (pistes pédagogiques qui utilisent les SIG et proposent des activités pratiques) permettant d'étudier la ressource, sa répartition sur la planète, les réservoirs, la gestion et la protection de la ressource....

Le nil, une ressource partagée

Un cas concret d'inégale répartition de la ressource et de mise en oeuvre de dispositifs d'irrigation artificiels. Etude accopagnée de fichiers utilisables avec Google Earth.

Eau et sol, deux ressources inégalement réparties à la surface de la planète

Deux applications pédagogiques avec Google Earth ou avec fichier SVG.

1. La répartition de l'eau et du sol à la surface de la planète

2. La mer d'Aral, va t'elle disparaitre ?

Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.

Objectifs et mots clés. On étudie un exemple, dans l’objectif de comprendre ce qu’est un sol et qu’il résulte d’une lente formation ; altération, hydrolyse, roche mère, humus, horizon.

[Limites. Les différents types de sols ; les différents types d’horizons ; tout vocabulaire de pédologie autre que les quelques termes cités ; les mécanismes de formation du sol au-delà de la simple existence d’une altération et d’une interaction avec la biosphère.]

Le système sol-eau

Une modélisation réalisée avec le logiciel Vensim et une piste d'application pédagogique.

• L'eau, agent d'altération des roches.

• Les réactions d'hydrolyse et la production d'argiles.

• La dégradation des sols par l'homme :

- fichier kmz

- visualisation SVG

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Thème 3 – Corps humain et santé : l’exercice physique

Sous-thème : Des modifications physiologiques à l’effort

B.O

Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT

Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration qui utilise le dioxygène et les nutriments.

L’effort physique augmente la consommation de dioxygène :

- plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ;

- il y a une limite à la consommation de dioxygène. La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité.

Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle.

Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié.

Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.

« variation des paramètres physiologiques selon le type d'effort"

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Enseignement d'exploration : Méthodes et pratiques scientifiques

Thème : Science et prévention des risques d’origine humaine

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010) Différents types d’entrée dans le thème		Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT
Protection de l’environnement	Qualité de l’air, seuils d’acceptabilité	« L’ozone dans l’atmosphère » « Lien entre l’évolution de la concentration de CO₂ et les activités humaines »
	Qualité de l'eau	• Qualité des eaux souterraines et de surface : - "Qualitométrie" - "Les normes" - SVG "Beauce" - SVG "Nappes du sud du Gard" - "Pollutions" - "Les nitrates" - " Les pesticides" - "Potabilité et pollutions" - "Les pollutions organiques dans l'eau" (phosphates) • Traitements de l'eau : - "Les eaux usées" - TP Collège :"Etapes d'épuration d'une eau sale" - "Les stations d'épuration"
	Pollutions	• La pollution de l'air : - "Le déplacement du nuage radioactif de Tcherbonyl" • La pollution des eaux - "Qualitométrie" - "Les normes" - SVG "Beauce" - SVG "Nappes du sud du Gard" - "Pollutions" - "Les nitrates" - " Les pesticides" - "Potabilité et pollutions" - "Les pollutions organiques dans l'eau" (phosphates) • Un état des lieux sur la consommation et la pollution par les nitrates. • Un état des lieux sur la consommation et la pollution par les pesticides.
	Effets de serre - Réchauffement de la planète	• Introduction à l'effet de serre - TP "Effet de serre" • Lien entre l'évolution de la concentration de CO2 et les activités humaines
	Les inondations	• Le risque inondation : exemple de démarche transdisciplinaire menée avec le professeur de sciences physiques. • Etudier les risques d'inondation avec des SVG ou Google Earth (les risques d'inondation dans les bassins de la Loire, du Rhône et de la Seine). - Formaterre 2010

Thème : Science et vision du monde

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010)

Différents types d’entrée dans le thème

Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT

Voir la terre

Images satellitaires, photographies aériennes

Géo-localisatio…

« L’ozone dans l’atmosphère »

Thème : Sciences et aliments

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010)

Différents types d’entrée dans le thème

Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT

Transformation

Assainir les aliments

Modifier le goût

Modifier la consistance

Concevoir des aliments pour répondre à des besoins particuliers

Contrôler la qualité

« Fabrication pain et fromage / collaboration lycée et ferme pédagogique »

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Enseignement d’exploration : « SCIENCES ET LABORATOIRE »

Thème : Géosphère

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010)

Différents types d’entrée dans le thème

Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT

Physique du globe : Géomagnétisme - Géothermie - Simologie

• Le magnétisme terrestre et le paléomagnétisme

Cours d'eau et Océans : Courants marins - Fleuves et rivières

• La pollution de l'Erika : les courants marins de surface

• La pollution par les CFC : les courants marins profonds

Thème : L'atmosphère terrestre

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010) Différents types d’entrée dans le thème		Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT
L'air	*Mots clefs :* Qualité de l’air, pollution. Mirages.	« L’ozone dans l’atmosphère »
Rayonnement solaire	*Mots clefs :* Arcs-en-ciel. Effet de serre. Protection solaire.	« Lien entre l’évolution de la concentration de CO₂ et les activités humaines »
L'eau et l'air : couplage atmosphère / géosphère	*Mots clefs :* Cycle de l'eau. Échanges gazeux océan / atmosphère. Échanges énergétiques océan / atmosphère.	« Lien entre l’évolution de la concentration de CO₂ et les activités humaines » • Modéliser le cycle de l'eau

Thème : Utilisations des ressources de la nature :

Programme (Bulletin officiel spécial n°4 du 29 avril 2010) Différents types d’entrée dans le thème		Démarche(s) publiée(s) sur le site d’accompagnement Mi-SVT
Eau	*Mots clefs :* Qualité de l'eau Traitement de l'eau Dessalinisation	• Qualité des eaux souterraines et de surface : - "Qualitométrie" - "Les normes" - SVG "Beauce" - SVG "Nappes du sud du Gard" - "Pollutions" - "Les nitrates" - " Les pesticides" - "Potabilité et pollutions" - "Les pollutions organiques dans l'eau" (phosphates) • Traitements de l'eau : - "Les eaux usées" - TP Collège :"Etapes d'épuration d'une eau sale" - "Les stations d'épuration" • Désalinisation : "La planète bleue a soif"
Aliments	*Mots clefs :* Produits laitiers. Boissons alcoolisées. Jus de fruit. Sels minéraux, oligo-éléments.	« Fabrication pain et fromage / collaboration lycée et ferme pédagogique »
Transformations culinaires	*Mots clefs :* Cuisson, émulsion, fermentation. Additifs, conservateurs, colorants alimentaires, arômes. Succédanés.	« Fabrication pain et fromage / collaboration lycée et ferme pédagogique »
Les agro-ressources, production et utilisation	L'utilisation des sols Les produits phyto-sanitaires	• "Le sol, un patrimoine durable ?" - "Inégale répartition de l'eau et des sols dans le monde" - "La dégradation des sols par l'homme" • "Les pesticides encore appelés produits phytosanitaires" • "Pesticides et Santé" - "Un état des lieux sur la consommation des pesticides" - "Notre exposition aux pesticides" - "Pesticides et santé humaine"