Programmes


CYCLE D'ORIENTATION (3ème)


SOMMAIRE

Les liens dans le programme renvoient à des activités ou des exercices.


Introduction

Ce préambule complète l'introduction commune à l'ensemble des disciplines scientifiques ainsi que l'introduction générale aux programmes de sciences de la vie et de la Terre pour le collège, auxquelles il convient de se référer.

1. La classe de troisième, terme du collège

Le programme pour cette classe, comme ceux des classes précédentes, s'inscrit en cohérence avec l'introduction commune à l'ensemble des disciplines scientifiques au collège d'une part et l'introduction générale aux programmes de sciences de la vie et de la Terre d'autre part.

Son enseignement s'appuie sur le recours au concret et sur des activités pratiques de laboratoire. Il vise à renforcer et à évaluer des connaissances de la culture scientifique, compétence 3 du socle commun, mais aussi les capacités et les attitudes scientifiques développées tout au long de la scolarité au collège. Il doit ainsi à la fois achever de donner une vision cohérente du monde aux élèves auxquels cette discipline ne sera plus enseignée, comme il est attendu dans le socle commun, et procurer aux autres des bases sur lesquelles s'appuiera la formation qu'ils poursuivront au lycée dans ce domaine.

Dans cette double perspective, on attend de chaque élève, au terme de la classe de troisième, une maîtrise suffisante :

- de connaissances élémentaires assurant une compréhension du monde vivant, de la Terre et du monde réel, celui de la nature, celui construit par l'homme, ainsi que les changements induits par l'activité humaine ;

- de capacités et d'attitudes permettant d'utiliser ces connaissances, et d'effectuer des choix raisonnés au cours de leur vie d'adulte et de citoyen.

2. Présentation du programme

Inscrit dans la logique d'ensemble du collège, le programme de sciences de la vie et de la Terre pour la classe de troisième vient enrichir les connaissances sur l'Homme (génétique, immunologie), les caractéristiques du vivant (unité, biodiversité et évolution des espèces) et les attitudes que sont d'une part la conscience des implications éthiques de certains progrès scientifiques, d'autre part la responsabilité face à l'environnement, au monde vivant et à la santé.

Le programme est organisé en quatre parties. La répartition horaire proposée entre ces différentes parties a pour objectif d'assurer une couverture équilibrée du programme et d'en respecter ses limites :


- Diversité et unité des êtres humains (durée conseillée : 13 heures)

- Evolution des êtres vivants et histoire de la Terre (durée conseillée : 9 heures)

- Risque infectieux et protection de l'organisme (durée conseillée : 10 heures)

- Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement (durée conseillée : 13 heures).

Ces parties ne constituent pas des blocs intangibles ni une progression imposée.

C'est le professeur qui choisit un ordre cohérent dans lequel il aborde les notions et les parties du programme. Toutefois, les notions de génétique de la partie Diversité et unité des êtres humains éclairant certains mécanismes de l'évolution, sont à aborder avant la partie évolution des organismes vivants et histoire de la Terre. Les notions de la partie Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement s'appuyant essentiellement sur des travaux privilégiant l'autonomie des élèves, sont à traiter, dans la mesure du possible en complémentarité des autres parties du programme.

Les contenus enseignés sont toujours à ce niveau, l'occasion de contribuer :

- à l'éducation à la santé, à l'environnement et à la citoyenneté, [Compétence 6] ;

- au développement des capacités d'expression écrite et orale, capacités de la compétence 1 ;

- à l'acquisition de capacités de la compétence 4 liées à la maîtrise des technologies usuelles de l'information et de la communication ;

- au développement de l'autonomie et de l'initiative de l'élève, [Compétence 7] ;

- à l'éducation aux choix d'orientation, [Compétence 7].

3. Un accent sur la formation aux méthodes

Comme dans les classes précédentes, l'enseignement des sciences de la vie et de la Terre met fortement l'accent sur la pratique d'une démarche scientifique, les manipulations et les expérimentations qui permettent de l'exercer, l'expression et l'exploitation des résultats des recherches (cf. Introduction commune à l'ensemble des disciplines scientifiques, § III. Méthodes). C'est l'occasion aussi de faire percevoir le lien entre les sciences et les techniques.

L'accent mis sur les capacités pratiques et expérimentales suppose que les conditions de la formation pratique des élèves – constitution de groupes à effectif restreint – soient créées.

C'est à ce niveau que pourront être validées des capacités et des attitudes de la compétence Culture scientifique et technologique [Compétence 3] qui auront fait l'objet depuis la classe de sixième d'apprentissages successifs.

Il conviendra en classe de troisième de s'assurer que l'ensemble des capacités et attitudes de la compétence 3 auront fait l'objet d'apprentissages. Si certaines semblent encore mal maîtrisées, le professeur veillera à les renforcer par le choix des activités.

L'apport primordial de cette classe de troisième est l'importance donnée à l'autonomie et l'initiative de l'élève dans la partie Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement.

Si des apprentissages se sont mis en place dans les classes précédentes, ce chapitre permettra de les valider. Les élèves organisent leur temps, planifient leur travail, prennent des notes, consultent spontanément un dictionnaire, une encyclopédie, ou tout autre outil nécessaire, élaborent un dossier, exposent leurs recherches. Ils mettent au point une démarche de résolution de problème. Ils recherchent l'information utile, l'analysent, la trient, la hiérarchisent, l'organisent, la synthétisent.

Il peut même s'agir de saisir la réelle opportunité dans cette dernière année du collège de mettre les élèves en démarche de projet dans les domaines de l'environnement ou de la santé comme il est attendu dans la compétence 7. L'élève peut faire preuve d'esprit d'initiative pour trouver et contacter des partenaires, consulter des personnes ressources, prendre les avis d'autres interlocuteurs, organiser des activités d'échange et d'information.

Outre le développement de ces capacités, cette approche pédagogique, renforcera les apprentissages des compétences sociales et civiques, [Compétence 6]. Les chapitres de biologie enrichiront la culture scientifique des élèves, ce qui leur permettra de développer une argumentation et de prendre un recul suffisant afin d'améliorer la vie en société (respect de soi, respect des autres, respect de l'autre sexe,) et de se préparer à la vie de citoyen (faire preuve de jugement et d'esprit critique, savoir construire son opinion personnelle).

Comme aux autres niveaux, la mise en œuvre de capacités liées à la maîtrise de la langue française, [Compétence 1] enrichit les apprentissages des autres compétences, tout particulièrement dans les phases de recherche autonome qui conduisent obligatoirement à des productions écrites et à des présentations orales.

Dans le domaine des techniques usuelles de l'information et de la communication, [Compétence 4], le programme de la classe de troisième offre différentes opportunités pour former aux compétences du référentiel du B2i-collège. Ces compétences sont réparties en cinq domaines :

- domaine 1 : s'approprier un environnement informatique de travail ;

- domaine 2 : adopter une attitude responsable ;

- domaine 3 : créer, produire, traiter, exploiter des données ;

- domaine 4 : s'informer, se documenter ;

- domaine 5 : communiquer, échanger.

Il revient au professeur, en concertation avec ceux des autres disciplines, et en cohérence sur les quatre niveaux du collège, d'organiser la participation de son enseignement au suivi et à la validation de cette formation.

Le tableau ci-après récapitule dans le programme des sciences de la vie et de la Terre pour la classe de troisième quelques éléments qui peuvent être utilement reliés aux objectifs du référentiel du B2i- collège, en fonction des supports utilisés.

Contenus du programme et technologies de l’information et de la communication

Domaine 2 B2i

Observer à la loupe ou au microscope avec réalisation d’images numériques.

Domaine 1 : s’approprier un environnement informatique de travail.

Domaine 3 : créer, produire, traiter, exploiter des données.

Réaliser un document avec un logiciel de traitement de texte, en insérant images numériques, graphiques.


Rechercher des informations dans des bases de données, sur l’Internet, faire preuve d’esprit critique face à l’information et à son traitement.

Domaine 1 : s’approprier un environnement informatique de travail.

Domaine 2 : adopter une attitude responsable.

Domaine 4 : s’informer, se documenter.



Les évaluations qui accompagnent les apprentissages (évaluations diagnostique et formative) et permettent régulièrement de les valider

(évaluation sommative), portent de manière équilibrée sur les connaissances, les capacités et les attitudes. Leur validation en fin de collège servira de support à une orientation positive pour les élèves. Des épreuves communes, dont l'organisation est souhaitable, permettront dans chaque établissement ou en regroupant plusieurs établissements proches d'harmoniser les modalités et le niveau des évaluations.

4. Le travail personnel des élèves

En dehors des travaux réalisés en classe, il importe que les élèves fournissent un travail personnel en quantité raisonnable, en étude ou à la maison, adapté aux exigences du programme. Il est en effet indispensable que les élèves apprennent à fournir un travail autonome régulier qui complète les activités menées avec le professeur et qui leur permette d'asseoir les connaissances de base tout en suscitant recherche et curiosité. Ce travail s'inscrit notamment dans la poursuite de l'acquisition de capacités menant à l'autonomie et l'initiative, [Compétence 7]. On veillera à ce que les objectifs de ces travaux personnels soient bien précisés à l'élève de manière à ce qu'il en perçoive le sens dans le cadre de ses apprentissages à l'autonomie, à la maîtrise de la langue française, [Compétence 1], ou à l'enrichissement de leur culture scientifique.

Par ailleurs, l'élève peut être conduit à effectuer des recherches sur l'Internet. Il peut éventuellement s'appuyer sur des documents mis en ligne par le professeur, sur ses productions personnelles réalisées en classe et accessibles sur le site de l'établissement. Il peut utiliser une messagerie électronique pour transmettre son travail, réaliser une production collective. Cette utilisation des réseaux numériques présente un intérêt éducatif important, dès lors qu'elle forme à un cadre rigoureux et sûr des ressources et des échanges en ligne

[domaines 2 et 5 du B2i]

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Diversité et unité des êtres humains

Durée conseillée : 13 heures.

Objectifs scientifiques

A un niveau adapté à la classe de troisième, la notion de programme génétique permet une première explication de l'unité de l'espèce et de l'unicité de chaque être humain. Il s'agit d'expliquer de manière la plus simple et la plus concrète possible :

- l'influence des facteurs environnementaux sur l'expression des caractères individuels à travers un ou deux exemples ;

- la relation entre information génétique et chromosomes ;

- l'existence d'une information génétique (acide désoxyribonucléique ou ADN) considérée comme identique dans toutes les cellules somatiques de l'organisme ;

- la transmission de l'information génétique ;

- l'origine de la diversité des êtres humains.

Objectifs éducatifs

Choisis de sorte qu'ils ne renvoient pas essentiellement à des maladies, les exemples relient ces études à des préoccupations de la vie courante. Ils donnent une dimension éducative à cet enseignement. Les élèves sont préparés à l'étude de la dernière partie du programme pour ce qui concerne la responsabilité individuelle et collective dans le domaine de la santé, [Compétence 6].

Par ailleurs, les connaissances acquises enrichissent à l'évidence une réflexion sur l'unité de l'espèce et la diversité des êtres humains, [Compétence 3].

Cohérence verticale

L'accès aux notions essentielles de génétique a été préparé à l'école primaire et dans les classes précédentes (espèces, fécondation...). Elles sont complétées pour comprendre dans la partie évolution des organismes vivants et histoire de la Terre, l'origine commune à tous les êtres vivants d'une part et celle de leur diversité d'autre part.

Cette partie de programme permet l'acquisition de connaissances sur lesquelles s'appuiera la partie Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement.

Attitudes

Cette partie de programme permet de développer les attitudes suivantes :

- la prise de conscience réfléchie sur la diversité des êtres humains ;

- le respect des autres, le refus des préjugés et des stéréotypes, [Compétence 6].

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres.

Les caractères qui se retrouvent dans les générations successives sont des caractères héréditaires.

Les facteurs environnementaux peuvent modifier certains caractères. Ces modifications ne sont pas héréditaires.

Les Les chromosomes présents dans le noyau sont le support du programme génétique .

Chaque cellule d'un individu de l'espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, l'une d'elles présente des caractéristiques différentes selon le sexe.

Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l'embryon ou entraîne des caractères différents chez l'individu concerné. Chaque chromosome est constitué d'ADN. L'ADN est une molécule qui peut se pelotonner lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes.

Chaque chromosome contient de nombreux gènes. Chaque gène est porteur d'une information génétique. Les gènes déterminent les caractères héréditaires.

Un gène occupe la même position sur chacun des deux chromosomes d'une paire.

Il peut présenter des versions différentes appelées allèles. La molécule d'ADN présente des différences selon les allèles.

Les cellules possèdent, pour un même gène, soit deux fois le même allèle, soit deux allèles différents. Dans ce dernier cas les deux allèles peuvent s'exprimer ou l'un peut s'exprimer et pas l'autre.

Pratiquer une démarche scientifique : observer, questionner afin de distinguer un caractère de l'espèce humaine et ses variations individuelles.

Exploiter des textes, schémas, photographies…afin de définir un caractère héréditaire, de mettre en évidence des variations liées à l'environnement.

[Compétence 5]

Pratiquer une démarche scientifique : observer, questionner, argumenter afin de localiser le programme génétique.

Manipuler :

- réaliser une observation microscopique au fort grossissement de cellules montrant des chromosomes.

- mettre en œuvre un protocole afin d'extraire et de colorer de l'ADN des cellules végétales. Respecter les consignes de fiches techniques.

[Compétence 7]

Exploiter une photographie de caryotypes afin d'argumenter un lien entre caractères et chromosomes.

Pratiquer une démarche scientifique : observer, questionner, argumenter pour relier les gènes

et les caractères héréditaires.

Observation à partir de différents supports des caractères présentés par un individu (caractères spécifiques et variations individuelles).

étude d'un arbre généalogique permettant l'identification de la nature héréditaire d'un caractère.

Exploitation de résultats d'expériences de transfert de noyaux cellulaires. Observation microscopique de cellules montrant des chromosomes.

étude de caryotype permettant la mise en relation de la nature des chromosomes sexuels avec le sexe d'un individu.

étude de caryotype permettant la mise en relation des caractères différents d'un individu avec un caryotype présentant des anomalies chromosomiques.

Observation microscopique de cellules colorées au réactif de Feulgen.

Extraction et coloration au réactif de Feulgen de l'ADN dans des cellules végétales. Fabrication de maquette afin de modéliser un chromosome.

étude de documents (concernant groupes sanguins du système ABO) pour mettre en évidence l'existence d'allèles.

étude de cas cliniques (myopathie, nanisme, mucoviscidose, présence anormale ou absence du gène SRY ou TDF…) permettant la mise en relation de l'information génétique et du caractère correspondant.

Les cellules de l'organisme, à l'exception des cellules reproductrices, possèdent la même information génétique que la cellule-œuf dont elles proviennent par divisions successives. La division d'une cellule :

- est préparée par la copie de chacun de ses 46 chromosomes ;

- se caractérise par la séparation des chromosomes obtenus, chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale.

Le cancer est le résultat d'une prolifération incontrôlée de cellules.

Observer, questionner, formuler et valider des hypothèses afin d'établir le mécanisme permettant la conservation de l'information génétique au cours des divisions cellulaires. Exploiter un graphique, un vidéogramme afin d'identifier les étapes de la division d'une cellule. [Compétence 5]

Exprimer les résultats d'une recherche : réaliser un schéma représentant la répartition des chromosomes lors des divisions cellulaires.

étude de documents sur le maintien du nombre de chromosomes et de l'information génétique lors d'une division cellulaire.

Observation de vidéogrammes, afin de suivre le devenir des chromosomes pendant la division cellulaire.

Comparaison du caryotype de la cellule-œuf à celui des autres cellules qui en sont issues. Manipulation de maquettes permettant de rendre compte du devenir des chromosomes lors de la mitose.

étude de l'évolution de la quantité d'ADN au cours de la division cellulaire.

Chaque cellule reproductrice contient 23 chromosomes.

La fécondation rétablit le nombre de chromosomes de l'espèce.

Chaque individu issu de la reproduction sexuée possède un programme génétique qui contribue à le rendre unique.

Au cours de sa formation, chaque cellule reproductrice reçoit un chromosome de chaque paire. Lors de la fécondation, spermatozoïde et ovule participent à la transmission de l'information génétique Pour chaque paire de chromosomes, un chromosome vient du père, un de la mère.

Lors de la formation des cellules reproductrices les chromosomes d'une paire se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont génétiquement différentes.

Pour chaque allèle de la cellule œuf, l'un vient du père, l'autre de la mère.

La reproduction crée au hasard un nouveau programme génétique.

Exploiter des photographies de caryotypes de cellules reproductrices.

Observer, questionner, formuler une hypothèse sur le mécanisme permettant le maintien du nombre de chromosomes au cours des générations.

Exprimer les résultats d'une recherche : réaliser un schéma traduisant le maintien du nombre de chromosomes lors de la reproduction sexuée.

étude de documents sur le mécanisme permettant le maintien du nombre de chromosomes de génération en génération. Comparaison de caryotypes d'une cellule reproductrice et d'une cellule de l'organisme. Manipulation de maquettes afin de rendre compte du devenir des chromosomes lors de la formation des cellules reproductrices et de la cellule-œuf.

Explication de la formation d'une cellule-œuf mâle ou femelle.

[éducation physique et sportive : diversité des individus et performances]

[Mathématiques : proportionnalité, graphique]

[Thème de convergence : Santé]

Sont exclus :

- les termes suivants: phénotype, génotype, autosome, gonosome, duplication, mitose, méiose, chromatine, chromatides ;

- la connaissance des étapes de la mitose et de la méiose ;

- l'écriture de la formule chromosomique ;

- la réalisation d'un caryotype ;

- un catalogue des noms et des caractéristiques des maladies génétiques ;

- la structure de la molécule d'ADN ;

- le codage de l'information génétique ;

- le niveau moléculaire pour l'expression des gènes ;

- le niveau moléculaire pour la duplication des chromosomes ;

- la démonstration de l'origine polygénique d'un caractère.


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Evolution des organismes vivants et histoire de la Terre

Durée conseillée : 9 heure

Objectifs scientifiques

La mise en évidence de l'origine des roches sédimentaires, la reconstitution d'un paysage ancien ont déjà introduit l'idée d'un lien entre l'histoire de la Terre et celle de la vie et l'idée de changements au cours des temps. Cette idée d'évolution est maintenant développée dans un cadre espace-temps élargi. L'étude de quelques exemples significatifs doit notamment permettre :

- d'atteindre un premier niveau de formulation de la théorie de l'évolution des organismes vivants au cours des temps géologiques ;

- d'aboutir à la recherche d'une explication au niveau génétique par le réinvestissement des acquis de la partie Diversité et unité des êtres humains ;

- de monter l'existence de relations d'interdépendance entre les transformations de la Terre et celles du monde vivant ;

- de montrer que la classification scientifique actuelle se fonde sur la théorie de l'évolution.

Objectifs éducatifs

Cette partie sera l'occasion de développer chez les élèves un esprit critique concernant plus particulièrement la disparition d'espèces, l'évolution de l'effet de serre au cours du temps et l'influence de l'Homme sur l'évolution des organismes vivants.

Cohérence verticale Au cycle 3 de l'école primaire, les élèves ont été préparés à la notion d'évolution, à la connaissance des grandes étapes de l'histoire de la Terre.

Elle est renforcée :

- en classe de sixième par la partie Diversité, parentés et unités des organismes vivants ;

- en classe de cinquième par les parties Géologie externe : évolution des paysages, Respiration et occupation des milieux de vie ;

- en classe de quatrième par les parties L'activité interne du globe, et

Reproduction sexuée et maintien des espèces dans les milieux.

Attitudes

Ce chapitre permet de développer les attitudes suivantes :

- le sens de l'observation ;

- la curiosité pour la recherche des causes des phénomènes naturels ;

- l'esprit critique : distinction entre le « prouvé », le « probable »,

« l'incertain », situation d'un résultat dans son contexte.

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

Les roches sédimentaires, archives géologiques, montrent la succession et le renouvellement des groupes et des espèces au cours du temps.

Au fil des périodes, progressivement, depuis plus de trois milliards d'années, des groupes d'organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître.

Rechercher l'information utile, l'analyser, la trier afin de déterminer un organisme fossile.

[Compétence 7]

Exploiter des textes, schémas, graphiques, images, vidéogrammes… afin d'établir le renouvellement des groupes et des espèces au cours des temps géologiques.

Construction progressive d'une frise chronologique.

Comparaisons des faunes et des flores des

mers du Cambrien et du Crétacé, des forêts du

Carbonifère et des forêts actuelles. Recherche d'informations sur la succession

d'organismes vivants dans un groupe animal ou végétal, à partir de textes, de graphiques et de tableaux.

Identification de fossiles à l'aide d'une clé de détermination.

Comparaison de plans d'organisation de vertébrés.

Utilisation d'une base de données informatisée

(Phylogène collège) pour établir des liens de parentés.

Comparaison de quelques fossiles d'une lignée, pour identifier leurs ressemblances et leurs différences.

Repérage et positionnement de l'Homme sur un

« arbre d'évolution » des vertébrés ou des

Primates.

étude de texte renseignant sur le pourcentage de gènes communs entre le Chimpanzé et Homme.

étude de textes historiques concernant l'évolution. [Histoire des sciences]

à l'aide d'un exemple précis, calcul du nombre de générations, du temps écoulé entre deux formes (Panderichthys et Ichthyostega....).

La cellule, unité du vivant, et l'uniformité de la nature du patrimoine génétique dans tous les organismes vivants d'aujourd'hui, Homme compris, indiquent sans ambiguïté une origine primordiale commune.

Les espèces apparaissent et disparaissent au cours des temps géologiques. Leur comparaison conduit à imaginer entre elle une parenté, qui s'explique par l'évolution.

L'existence de ressemblances entre des groupes apparus successivement suggère la parenté des espèces qui les constituent.

Une espèce nouvelle présente une organisation commune et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue.

L'Homme, en tant qu'espèce, est apparu sur la Terre en s'inscrivant dans le processus de l'évolution.

L'évolution, au cours des temps géologiques, n'est pas perceptible à l'échelle humaine.

La présence de caractères nouveaux suggère des modifications du programme génétique au cours des générations.

Observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider, argumenter afin d'établir le concept d'évolution.

Exploiter des textes, schémas, graphiques, images, bases de données [Compétence 4 – B2i domaine 4] afin d'établir une relation de parenté entre les espèces.

Situer dans le temps des découvertes scientifiques. [Compétence 5]

Les événements géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, il y a 4,6 milliards d'années, ont modifié les milieux et les conditions de vie : les peuplements ont changé. La Terre a connu des transformations en relation avec l'apparition de la vie et à la diversification des organismes vivants.

La succession des formes vivantes et les transformations géologiques sont utilisées pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable.

Rechercher l'information utile, l'analyser, la trier, la synthétiser [Compétence 7] ; exploiter des textes, graphiques, schémas, vidéogrammes… afin de proposer une relation entre des événements survenus à la surface de la Terre et des changements dans le monde vivant. [Compétence 4 – B2i domaine 4] Situer dans le temps sur une frise chronologique quelques repères jalonnant l'histoire des organismes vivants, quelques repères d'événements permettant de découper le temps géologique. [Compétence 5]

[école primaire : fiches 8, 9 cycle 3]

[Français : texte argumentatif]

[Mathématiques : puissances, proportionnalité]

[Thème de convergence : Météorologie et climatologie]


Sont exclus :

- la construction d'un arbre d'évolution ;

- tous les termes génétiques n'ayant pas été définis dans la partie « Diversité et unité des êtres humains » ;

- la notion de polymorphisme des populations ;

- les notions d'homologie et familles multigéniques ;

- la liste exhaustive des groupes présents à des époques données ;

- l'étude détaillée, pour elle-même, des pièces squelettiques des Vertébrés ;

- l'évolution de la lignée humaine ;

- l'étude exhaustive des mécanismes de l'évolution, la notion de mutation.

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Risque infectieux et protection de l'organisme


Durée conseillée : 10 heures

Objectifs scientifiques

Cette partie du programme conduit les élèves à un premier niveau de compréhension des réactions permettant à l'organisme de se préserver des microorganismes provenant de son environnement.

Il s'agit :

- d'expliquer, à partir de l'analyse de situations courantes, comment l'organisme réagit à la contamination ;

- de montrer que l'activité du système immunitaire est permanente et très souvent efficace vis-à-vis d'une contamination ;

- de montrer que le fonctionnement du système immunitaire peut être perturbé (SIDA, allergies).

Objectifs éducatifs

Les connaissances développées constituent les références scientifiques nécessaires pour mieux comprendre l'efficacité des moyens préventifs ou curatifs mis au point par l'Homme et contribuent à l'éducation à la santé.

Cohérence verticale

A l'école primaire, les élèves ont eu une première information sur les conséquences à court et à long terme de leur hygiène. Des actions bénéfiques ou nocives des comportements sur la santé sont donc reprises et explicitées dans cette partie du programme de la classe de troisième.

Attitudes

Cette partie de programme est favorable au développement des attitudes suivantes :

- le sens de l'observation ;

- la curiosité pour la découverte des causes des phénomènes naturels ;

- la responsabilité face à la santé ;

- le respect de soi, le respect des autres ;

- l'esprit critique et réfléchi, la responsabilité vis-à-vis de l'information disponible [Compétence 4 – B2i domaine 2].

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

L'organisme est constamment confronté à la possibilité de pénétration de micro-organismes

(bactéries et virus) issus de son environnement. Ils se transmettent de différentes façons d'un individu à l'autre ou par des objets. Ils franchissent la peau ou les muqueuses : c'est la contamination.

Après contamination, les microorganismes se multiplient au sein de l'organisme : c'est l'infection.

Observer pour établir la diversité des micro- organismes.

Manipuler :

- réaliser une préparation microscopique ;

- observer au microscope. Exploiter des textes, schémas, photographies…afin de définir la

contamination et l'infection. [Compétence 5]

Réalisation de préparations microscopiques de micro-organismes non pathogènes.

Observation microscopique de quelques micro- organismes.

Observations d'images de cellules infectées par un virus.

Recherche, à partir de documents, de modes de transmission de micro-organismes.

Recherche documentaire sur les infections sexuellement transmissibles (IST) les plus fréquentes. [B2i]

Ces risques sont limités par la pratique de l'asepsie et par l'utilisation de produits antiseptiques. L'utilisation du préservatif permet de lutter contre la contamination par les microorganismes responsables des infections sexuellement transmissibles (IST) notamment celui du SIDA. [Compétence 6]

Des antibiotiques appropriés permettent d'éliminer les bactéries. Ils sont sans effet sur les virus.

L'organisme reconnaît en permanence la présence d'éléments étrangers à l'organisme grâce à son système immunitaire.

Il réagit selon des modalités dont les effets sont plus ou moins rapides.

Une réaction rapide – la phagocytose – réalisée par certains leucocytes - les phagocytes - permet le plus souvent de stopper l'infection. Des lymphocytes spécifiques d'un antigène reconnu se multiplient rapidement dans certains organes, particulièrement les ganglions lymphatiques

Mobiliser ses connaissances en situation pour expliquer l'intérêt des antibiotiques, des antiseptiques et de l'asepsie.

Exploiter des textes, schémas, vidéogrammes, photographies … afin de découvrir les méthodes de prévention et de lutte contre la contamination et/ou l'infection [Compétence 4

B2i domaine 4].

Situer dans le temps des découvertes scientifiques. [Compétence 5]

Exprimer les résultats d'une recherche : réaliser un schéma bilan.

Manipuler : observations microscopiques (fort grossissement) de micro-organismes et / ou de cellules sanguines.

Respecter les consignes de fiches techniques. [Compétence 7]

Exploiter des textes, schémas, photographies, vidéogrammes… afin de caractériser le phénomène de phagocytose. [Compétence 5]

Recherche documentaire limitée sur quelques exemples de méthodes d'antisepsie / d'asepsie. Recherche des modalités de découverte des antibiotiques [Histoire des Sciences]

Lecture et interprétation d'un antibiogramme. Comparaison d'analyses de sang d'un individu sain et d'un individu infecté en vue de formuler des hypothèses sur le rôle des leucocytes. Comparaison de frottis sanguins du commerce d'individus sains et infectés.

Observation d'un vidéogramme sur la phagocytose.

Localisation de ganglions lymphatiques dans l'organisme.

Manipulation / élaboration de maquettes simples afin de matérialiser la spécificité des anticorps et de mettre en évidence la formation de complexes antigène-anticorps.

Lecture et comparaison de courbes de production d'anticorps à la suite de contacts successifs avec un antigène.

Observation de documents montrant le contact entre le lymphocyte T et la cellule infectée par un virus, par exemple.

D'autres leucocytes, les lymphocytes B, sécrètent dans le sang des molécules nommées anticorps capables de participer à la neutralisation des microorganismes et favorise la phagocytose.

Chaque type d'anticorps est spécifique d'un antigène.

Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu'elle présente cet anticorps dans son sang.

D'autres leucocytes, les lymphocytes T détruisent par contact les cellules infectées par un virus.

Certains lymphocytes sont le support de la mémoire immunitaire vis-à-vis d'un antigène, ce qui permet aux réactions spécifiques d'être plus rapides et plus efficaces lors de contacts ultérieurs avec cet antigène.

La vaccination permet à l'organisme d'acquérir préventivement et durablement une mémoire immunitaire relative à un micro-organisme déterminé grâce au maintien dans l'organisme de nombreux leucocytes spécifiques.

[Compétence 6]

Observer, questionner, formuler une hypothèse et la valider pour mettre en évidence une production d'anticorps.

Exprimer des résultats : transcrire par un texte, un schéma présentant la multiplication des lymphocytes et la production d'anticorps. Modéliser de façon élémentaire pour présenter la liaison antigène – anticorps, sa spécificité. Exploiter un graphique pour comprendre l'accroissement de la production d'anticorps à la suite de contacts successifs avec un antigène.

[Compétence 5]

Exploitation d'un calendrier de vaccination. Lecture et exploitation de notices de vaccins Exploitation de textes historiques sur la découverte des principes de la vaccination.

[Histoire des sciences]

Une immunodéficience acquise, le SIDA, peut perturber le système immunitaire.

Un test de séropositivité permet de déterminer si une personne a été contaminée par le VIH. Cette personne peut transmettre le virus sans pourtant présenter de maladies. [Compétence 6]

Le virus du SIDA pénètre dans certains lymphocytes dans lesquels il se multiplie, entraînant leur destruction. La protection immunitaire est alors très amoindrie, des maladies opportunistes se développent.

Le système immunitaire peut également fonctionner de façon excessive et donner lieu à des allergies.

Mobiliser ses connaissances pour comprendre le principe de la vaccination.

Mobiliser ses connaissances pour comprendre ce qu'est la séropositivité vis-à-vis du VIH, les risques de contamination par le VIH, et ses effets.

étude de courbes montrant l'évolution du nombre de virus, de lymphocytes et la quantité d'anticorps chez un individu contaminé par le virus du SIDA.

Recherche d'informations permettant de relier l'infection virale et le développement de nombreuses maladies.

Lecture de tests aux réactions d'allergènes potentiels.

[école primaire : Fiche 15 cycle 3]

[Mathématiques : proportionnalité, graphiques, statistiques]

[Technologie : sécurité et normes]

[Thème de convergence : Santé, Sécurité]

Sont exclus :

- les termes suivants : lymphocyte auxiliaire, lymphocyte cytotoxique ;

- la notion moléculaire du soi ;

- l'inventaire des différents types de microbes ;

- l'inventaire des produits antiseptiques et des pratiques d'asepsie ;

- l'inventaire des différents antibiotiques ;

- l'inventaire et la reconnaissance de tous les leucocytes autres que ceux du programme ;

- l'inventaire des organes immunitaires ;

- la connaissance des différentes phases de la réponse immunitaire ;

- toute forme de coopération cellulaire ;

- l'étude exhaustive du SIDA et des maladies opportunistes ;

- l'étude exhaustive des différentes IST (infections sexuellement transmissibles) ;

- l'étude pour elles mêmes d'une ou plusieurs maladies ;

- la sérothérapie ;

- l'étude des réactions inflammatoires.

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Responsabilité humaine en matière de santé et d'environnement

Durée conseillée : 13 heures.

Objectifs scientifiques

Il s'agit :

- d'acquérir de nouvelles connaissances et de mobiliser celles acquises tout au long de la scolarité;

- de relier les notions scientifiques et techniques à leurs incidences humaines en matière de santé et d'environnement ;

- de mettre à profit l'attitude d'esprit curieux et ouvert, développée dans les classes précédentes ;

- de travailler les méthodes de raisonnement préservant le libre arbitre de chacun ;

- de développer l'autonomie de l'élève dans une démarche de projet ;

- de permettre aux élèves d'argumenter à partir de bases scientifiques sur différents thèmes de société.

Du point de vue de la responsabilité individuelle voire collective on aborde des questions de santé et d'éthique dans les sujets suivants :

- la maîtrise de la natalité (procréation médicalement assistée, contraception, contragestion et IVG) ;

- les maladies nutritionnelles et certains cancers ;

- les transplantations (les dons d'organes, de tissus et de cellules).

Du point de vue de la responsabilité collective, on contribue à l'éducation à l'environnement pour un développement durable dans les sujets suivants :

- la qualité de l'eau et des sols;

- la qualité de l'air de la basse atmosphère ;

- la biodiversité ;

-les ressources en énergies fossiles et énergies renouvelables.

Cette partie sera l'occasion de favoriser le croisement des disciplines et, dans la mesure du possible, une collaboration avec des partenaires extérieurs. Pour les projets consacrés à l'environnement, on veillera à ce qu'au moins un certain nombre d'entre eux soient appuyés sur des exemples pris dans le territoire de l'élève (commune, département, région) ; traiter de questions locales d'environnement dans une perspective de développement durable amène naturellement à ouvrir l'établissement via les partenariats, à favoriser une implication et un engagement plus direct des élèves [Compétence 7].

Chaque élève, seul ou en groupe, s'implique selon une démarche de projet dans deux sujets, l'un choisi dans le domaine de la santé, l'autre dans le domaine de l'environnement. Ce travail aboutit à une production exploitable collectivement et pouvant intégrer l'usage des technologies de l'information et de la communication.

L'enseignant encadre le travail des élèves dans toutes les étapes de la démarche de projet.

Quel que soit le sujet abordé par l'élève, les mêmes capacités sont évaluées.

La mutualisation de l'ensemble des travaux de la classe permet à chacun d'acquérir l'ensemble des connaissances attendues de cette partie.

Objectifs éducatifs

L'objectif, pour le professeur, est d'éduquer au choix sans tenter de convaincre de choix réputés meilleurs que d'autres.

L'éducation à la santé et à l'environnement pour un développement durable est l'occasion d'amener l'élève à prendre conscience que les sujets abordés soulèvent des questions d'éthique.

Cohérence verticale

L'éducation à la responsabilité en matière de santé et d'environnement constitue un des objectifs importants des programmes des sciences de la vie et de la Terre, de la classe de sixième à celle de troisième, dans la continuité des nouveaux programmes de l'école et en perspective de ceux du lycée.

Cette partie doit aussi achever de donner aux élèves, auxquels cette discipline ne sera plus enseignée, des arguments leur permettant de se forger un jugement sur des questions de société.

Les sujets retenus permettent également une réflexion sur les enjeux de telle découverte ou de tel choix d'aménagement à différentes échelles d'étude (locale à planétaire) susceptible de donner un sens supplémentaire aux gestes individuels.

Attitudes

Ce chapitre permet le développement des attitudes suivantes :

- la responsabilité individuelle et collective vis à vis des autres dans les domaines de la santé et de l'environnement [Compétence 6] ;

- la conscience de ses droits et devoirs [Compétence 6] ;

- l'ouverture à la communication, au dialogue, au débat [Compétence 1] ;

- l'intérêt pour les progrès scientifiques et techniques ;

- la conscience des enjeux des progrès de la science et des implications éthiques ;

- l'esprit critique et réfléchi vis à vis de l'information disponible [Compétence 4 – B2i domaine 2], la distinction entre le « prouvé », le « probable », « l'incertain », la prédiction, la prévision.

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

Définir une démarche adaptée au projet.

[Compétence 7]

S'appuyer sur des méthodes de travail

(organiser son temps et planifier son travail, prendre des notes, consulter spontanément un dictionnaire, une encyclopédie ou tout autre outil nécessaire, se concentrer, mémoriser, élaborer un dossier, exposer). [Compétence 7] Exploiter des textes, tableaux, graphiques, schémas, représentations cartographiques, photographies, images de synthèse.

Créer, produire, traiter, exploiter des données.

[Compétence 4 – B2i domaine 3]

S'informer, se documenter. [Compétence 4 – B2i domaine 4]

Communiquer, échanger. [Compétence 4 – B2i domaine 5]

Exprimer les résultats d'une recherche : prendre part à un dialogue, un débat, prendre en compte les propos d'autrui, faire valoir son propre point de vue. [Compétence 1]

Exprimer les résultats d'une recherche : rendre compte d'un travail individuel ou collectif

(exposé). [Compétence 1]

[Thèmes de convergence : énergie, Environnement et développement durable, Importance du mode de pensée statistique, Santé]

Responsabilité individuelle et / ou collective : maîtrise de la reproduction et habitudes de vie

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

1. Les méthodes de procréation médicalement assistée peuvent permettre à un couple stérile de donner naissance à un enfant.

La fécondation in vitro et le transfert d'embryons, l'insémination de spermatozoïdes sont des méthodes de procréation médicalement assistée.

Les méthodes contraceptives et contragestives, l'Interruption Volontaire de Grossesse permettent d'éviter une naissance.

Savoir construire son opinion personnelle et pouvoir la remettre en question, la nuancer (par la prise de conscience de la part d'affectivité, de l'influence de préjugés, de stéréotypes).

[Compétence 6]

Percevoir le lien entre sciences (reproduction humaine) et techniques (PMA).

Percevoir le lien entre sciences (reproduction humaine) et techniques (méthodes de contraception, de contragestion, IVG).

A partir d'un schéma bilan des mécanismes de procréation, identification des étapes de la procréation médicalement assistée.

Réalisation d'un document multimédia présentant les résultats de recherches documentaires. [B2i]

Comparaison des modes d'action des méthodes contraceptives, contragestives et d'IVG, à partir d'un schéma bilan.

2. Des changements dans nos habitudes de vie favorisent l'apparition de maladies.

La sédentarisation, l'augmentation régulière de la consommation de graisses de sucres et de sel peuvent favoriser l'obésité et l'apparition de maladies nutritionnelles (maladies cardio- vasculaires, cancers).

L'exposition au soleil peut augmenter le risque de cancer de la peau, par des modifications du patrimoine génétique.

Mobiliser des connaissances en situation afin de s'interroger sur le fondement de certaines méthodes destinées à provoquer une naissance. Mobiliser des connaissances en situation afin de comprendre l'apparition de certaines maladies.

Réalisation par les élèves de simulations d'équilibre alimentaire personnalisé. Exploitation de données pour relier des excès alimentaires à des maladies (obésité, diabète, maladies cardio-vasculaires…).

Exploitation de documents montrant les conséquences de l'exposition aux rayons ultra violets sur un organisme vivant.

3. Pour sauver des vies humaines, on effectue des transfusions sanguines, des greffes de cellules ou de tissus ainsi que des transplantations de certains organes.

En France, le principe du don a été retenu s'agissant de cellules, tissus ou organes prélevés sur des personnes vivantes ou après leur mort.

Mobiliser des connaissances pour comprendre quelques pratiques médicales.

Recherche d'informations sur les conditions de réalisation de transplantations.

Responsabilité collective : pollutions et activités humaines

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

4. Des activités individuelles ou collectives, domestiques ou industrielles rejettent des gaz polluants dans la basse atmosphère.

Des données statistiques actuelles permettent

de mettre en évidence un lien entre la qualité de l'air et l'apparition ou l'aggravation de maladies chez l'Homme.

La limitation des rejets par la mise en place de technologies nouvelles (filtration des rejets, développement d'énergies propres) et l'adoption de comportements raisonnés sont nécessaires afin d'associer développement économique, respect de l'environnement et santé publique.

Savoir construire son opinion personnelle et pouvoir la remettre en question, la nuancer (par la prise de conscience de la part d'affectivité, de l'influence de préjugés, de stéréotypes.

[Compétence 7]

Percevoir la différence entre réalité et simulation [Compétence 4 – B2i domaine 3] Comprendre qu'un effet peut avoir plusieurs causes agissant simultanément, de percevoir qu'il peut exister des causes non apparentes ou inconnues.

Mobiliser des connaissances pour s'interroger sur la relation entre pollution et apparition de maladies.

A partir d'un schéma bilan des mécanismes de procréation, identification des étapes de la procréation médicalement assistée.

Réalisation d'un document multimédia présentant les résultats de recherches documentaires. [B2i]

Comparaison des modes d'action des méthodes contraceptives, contragestives et d'IVG, à partir d'un schéma bilan.

5. Les sols et /ou l'eau peuvent être pollués par les substances chimiques ou organiques que l'Homme y déverse en trop grande quantité

(pollutions agricoles, industrielles, domestiques).

Des données statistiques actuelles permettent d'établir un lien entre la qualité de l'eau et des sols et un risque accru d'apparition de maladies chez l'Homme.

L'adoption de comportements raisonnés, le développement d'une agriculture raisonnée, le développement de nouvelles technologies sont nécessaires afin d'associer développement économique, respect de l'environnement et santé publique.

Utiliser les techniques et les technologies pour surmonter des obstacles.

Percevoir le lien entre sciences et techniques. Mobiliser des connaissances afin de s'interroger sur la relation entre pollution et apparition de maladies.

Réalisation d'un document multimédia présentant les résultats de recherches documentaires. B2i]

Recherche documentaire sur les facteurs d'origine humaine agissant sur l'effet de serre.

[B2i]

Débattre autour des enjeux

Agir dans l'établissement par des démarches écoresponsables dans le cadre de projets. Recherche de pratiques individuelles permettant de limiter collectivement l'effet de serre.

Recherche et étude de données statistiques corrélant maladies humaines et pollutions des sols, de l'eau ou de l'air.

Recherche documentaire sur les solutions envisagées actuellement pour limiter la pollution des sols, de l'eau ou de l'air. [B2i] Recherche d'arguments permettant d'envisager des choix de gestion des sols dans les pratiques agricoles, dans une perspective de développement durable.

Sur des problématiques locales de traitement des eaux, de développement agricole , de gestion de paysage ruraux ou urbains permettant d'avoir une approche globale : recherche documentaire, visites ou contacts avec des partenaires ; travaux transdisciplinaires reliant culture scientifique et culture humaniste.

Responsabilité collective : Biodiversité et activités humaines

Connaissances

Capacités déclinées dans une situation d'apprentissage

Exemples d'activités.

6. La modification des milieux de vie par les choix en matière d'alimentation, influencent la biodiversité planétaire et l'équilibre entre les espèces.

Les données statistiques actuelles montrent :

- la disparition de certaines espèces sur la planète ;

- des déséquilibres au sein des écosystèmes. Les enjeux environnementaux, sociaux économiques et culturels associés à la biodiversité, justifient l'adoption de

comportements individuels et collectifs, la prise et l'application de décisions politiques, au niveau de l'aménagement du territoire, de la sauvegarde des milieux, de la gestion des ressources de la planète favorisant le maintien des espèces et la poursuite de l'évolution de la vie sur la planète.


Mise en relation d'une modification d'un milieu de vie et d'une modification de la biodiversité.

Recherche documentaire sur l'évolution actuelle de la biodiversité, les intérêts de la biodiversité et sur les solutions envisagées actuellement pour la conserver. [B2i]

7. énergies fossiles et énergies renouvelables. Les énergies fossiles utilisées par l'Homme sont le charbon, le pétrole, le gaz naturel.

Les données statistiques actuelles montrent un épuisement prévisible des énergies fossiles. Ces matériaux du sous-sol, généralement

formés en plusieurs millions d'années, sont des ressources non renouvelables à l'échelle de temps humaine.

L'épuisement de ces ressources et les conséquences de leur utilisation sur l'environnement, ont conduit à l'émergence d'autres sources d'énergie, renouvelables. L'exploitation des ressources du sous-sol se fait en fonction des caractéristiques du gisement,

de la teneur en substance utile, des possibilités technologiques et du contexte économique.

Mobiliser des connaissances afin de comprendre le problème soulevé par

l'exploitation des ressources non renouvelables. Percevoir le lien entre sciences et techniques.

Recherche documentaire permettant de comprendre les interrelations entre les ressources et leurs utilisations (physique et chimie), le contexte de leurs utilisations

(historique, économique), l'évolution des besoins des sociétés et le développement durable.

Comparaison des conséquences environnementales entre l'utilisation des énergies renouvelables et non renouvelables.

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