Le poisson rouge

PROGRESSION
La respiration chez les êtres vivants
Objectif de connaissance(noté dans le cahier de l’élève)
Activités d’élèves, organisation de la classe
Objectif de méthodes ou de savoir-faire
Introduction


Physiologie
Lecture documentaire
Devenir performent en Texte ARI
Utilisation des 5 sens
Dyades- Par 4- Echanges des individus de chaque groupe
Savoir travailler en groupe -savoir argumenter
Fécondation externe
Lecture documentaire
Donner un titre , faire un résumé
Respiration:
Introduction
L’Homme respire: il absorbe de l’oxygène et rejette du CO2 au niveau de ses organes respiratoires: les poumons. Est ce que tous les êtres vivants respirent ? Quels sont les organes qu’ils utilisent pour respirer.
I] Mise en évidence des échanges respiratoires chez les êtres vivants.
Les élèves sont répartis en 4 groupes de 4, et travaillent sur un être vivant se trouvant dans une boîte (les autres groupes ne peuvent pas voir l’être vivant des autres).


Etape 1: ( Consigne notée au tableau et expliquée oralement: "Grâce à votre classification (celle du Bordas 6ième ), retrouver et noter au brouillon tous les critères vous permettant d’identifier votre être vivant.
Etape 2: Mise en commun
Les autres élèves essayent de trouver le nom de l’être vivant des autres groupes, pour ce faire, ils posent des questions au groupe dont c’est le tour, ce dernier n’a le droit de répondre que par oui ou par non. Ainsi les autres élèves peuvent progresser dans la classification. Une fois tous les critères trouvés un élève désigné doit immédiatement donné la réponse.
Raisonner


Evaluation formative concernant les 4 élèves interrogésCapacité évaluée: Raisonner

Etape 3: Chaque groupe recopie, sur son cahier, les critères qui lui ont permis d’identifier l’être vivant, en suivant l’exemple au tableauCritère 1:Critère 2...C’est donc un(e)...

A) L’absorption d’oxygène
Remarque: Ne disposant que d’un poste EXAO, il n’est pas possible de faire manipuler tous le monde à la fois, cependant la manipulation étant un point central de cette séquence, chaque groupe doit faire sa manipulation et l’analyse de ses résultats. Pour réussir cela seuls deux groupes travailleront sur l’absorption d’O2 (activité 1), les deux autres passeront directement au rejet de CO2 (activité 2). Une fois que chaque groupe aura terminé son activité, sa manipulation et l’analyse de ses résultats, les groupes ayant travaillé sur l’activité 1 passeront à la 2 et vice versa.
Chaque groupe continue à travailler avec l’être vivant qui lui à été attribué en début de séance


Activité 1 : Voir Activité 1Chaque groupe d’élève manipule successivement, en utilisant le matériel EXAO .A partir du graphique obtenu, les élèves devront répondre aux questions suivantes (sur la feuille à côté du graphique):
Réaliser
S’informer puis Raisonner pour question soulignée

Donner un titre à ce graphique .Que montre la courbe ?Quantité d’oxygène dans le milieu au début de l’expérience ?Quantité d’oxygène dans le milieu en fin d’expérience ?Comment expliquer cette variation ?Combien cet être vivant a t - il consommé d’O2 durant cette expérience.Correction orale, pour chaque groupe, de cet exercice.

B) Le rejet de CO2



Tous les êtres vivants respirent : ils absorbent de l’oxygène et rejettent du CO2
Activité 2: Voir activité 2
Chaque groupe manipule, observe et conclu.Une fois que chaque groupe a réalisé les 2 activité , les manipulations correspondantes et l’analyse des résultats. Mise en commun des conclusions pour l’ensemble des groupes et déduction de l’objectif de connaissance.Mise en page de la leçon sur le cahier de l’élève:
Noter le A]Coller Activité 1Coller résultats et analyse courbe EXAONoter le B]Coller Activité 2 (observation et conclusion s’y trouvent).Noter l’objectif de connaissance
Evaluation formative sur capacité s’informer
S’informer/ Raisonner/ Réaliser
Les courbes obtenues par les élèves pour la consommation d’O2 sont présentées dans le document résultats expérimentaux
Une évaluation sommative est présentée dans le document évaluation. Celle ci porte aussi sur la diversité des organes respiratoires, suite logique de cette séquence.
La présente séquence est prévue pour durer 2 ou 3h en fonction des classes.

Maladies
Introduction à la Physiologie

Les végétaux, les déjections du poisson, la nourriture abondante, etc... produisent des produits azotés organiques qui subissent une dégradation par des bactéries (Bacillus, Bacterium,etc...) et par des champignons . L'azote NH3 peut provoquer des troubles nerveux. Il est utilisé par les plantes ou par des microorganismes ou encore transformé en N2, gaz volatile.

Dissimilation qui donne du N2 volatil qui s'évapore
/ \
/ \
Produits azotés organiques -------------------->NH3----------------->nitrites-------------------->nitrates
ammonisation nitrosation nitratation
/ \ \
\ / /

Les végétaux qui assimilent les trois éléments
mais qui produisent aussi du NH3.

Notez que certaines bactéries peuvent en faible quantité faire le processus inverse c'est-à-dire transformer les nitrates en ammoniaque mais le phénomène a une incidence limitée sur le cycle.

Si ce processus est important c'est que les nitrites sont très toxiques et produisent une transformation de l'hémoglobine en méthémoglobine incapable de transporter l'oxygène, les nitrates sont quant à eux peu toxiques sauf à des doses très élevées, les symptômes sont pour les poissons une incapacité à nager droit et une difficulté respiratoire et pour les végétaux une diminution de croissance.
Les conséquences pratiques sont les suivantes :

- lors de la mise en route d'un aquarium, il faut attendre environ 3 semaines avant de mettre les poissons les plus sensibles (scalaire, guppy, etc...) et commencer par des plus résistants (veuve noire par exemple), en effet à 7 jours on a une poussée d'ammoniaque ce qui favorise les bactéries de la nitrosation, puis au 17 ème c'est le début de la nitratation, l'équilibre est atteint vers le 24 ème jour. Là, il ne reste plus qu'à vider régulièrement un dixième de l'eau afin de supprimer les éventuels nitrates en suspension. Pour faciliter cette étape il existe plusieurs moyens, on peut "ensemencer" avec un morceau de filtre d'un autre bac ou alors acheter des sachets lyophilisés contenant un mélange bactérien ou bien utiliser une méthode plus artisanale et ancestrale en ébouillantant une moule avant de la dilacérer finement afin d'obtenir du jus à mélanger à l'eau.

- lorsqu'on est amené à devoir traiter les poissons contre une maladie, il faut enlever le charbon de bois afin d'éviter la désactivation des médicaments par ce dernier, mais surtout il faut bien penser que parmi les bactéries du filtre qui servent aux étapes décrites ci-dessus que certaines seront détruites et il y aura un risque de "poussée" de nitrites ou d'ammoniaque, c'est pourquoi juste après l'achat il vaut mieux mettre le poisson en quarantaine dans un autre bac qui tourne lui aussi depuis trois semaines afin de pouvoir le soigner individuellement en cas de problème et ainsi ne pas risquer de contaminer les autres et aussi et surtout éviter des mortalités par intoxication...

Ne pas oublier non plus que lorsqu'on achète des poissons d'eau chaude, le transport entre le magasin et le domicile s'accompagne d'une baisse de température même en prenant des précautions ce qui peut favoriser l'apparition de pathologies et notamment du "point blanc" (voir plus loin sur la page) et il faut donc mettre en contact pendant une demi-heure le sac plastique avec la paroi de l'aquarium afin d'éviter un choc thermique...

La physiologie du poisson :

Ce qu'il faut retenir, c'est qu'en plus des nageoires qui servent au déplacement du poisson et des écailles qui protègent sa peau, celui-ci possède des barbillons autour de la bouche qui lui permettent de rechercher sa nourriture de même qu'une "ligne latérale" qui se trouve de chaque côté du corps et qui est composée d'une multitude de récepteurs nerveux qui sont sensibles aux variations de pression ce qui lui assure une réaction rapide face au danger.

Son système respiratoire est constitué par les branchies qui est un ensemble de membranes où l'eau entre en contact avec le sang ce qui facilite l'échange oxygène/CO2. Si le mouvement respiratoire s'amplifie ou s'il vient à la surface la bouche grande ouverte, c'est soit qu'il est malade ou qu'il manque d'O2 notamment lors de forte chaleur à ce moment il faut où changer une partie de l'eau ou installer une pompe fournissant de l'air ou encore installer dans l'aquarium "pastilles" spéciales qui vont de dissoudre en libérant de l'oxygène.

Un organe important et méconnu est la vessie natatoire qui est remplie de gaz et qui permet au poisson de monter ou descendre dans l'eau, si celle-ci est atteinte (tumeur, malformation ou infection, etc.) il va commencer à se déplacer de manière "ébrieuse" dans son bac et même parfois faire un "looping".

La reproduction est chez la majorité d'entre eux ovipare et la fécondation est très souvent externe, ils peuvent pondre sur les graviers, attacher leurs oeufs aux plantes ou faire un nid en surface ou même incuber leurs jeunes dans la bouche ce qui est le cas chez certains Cichlidés. D'autres sont vivipares (guppy, platty, etc.) et ils peuvent dévorer leurs jeunes qui viennent au monde vivants c'est pourquoi il faut utiliser des "maternités" afin d'éviter des mortalités importantes.

En ce qui concerne la nourriture il faut la distribuer avec parcimonie afin qu'il n'y ait pas de surcharge graisseuse pouvant déboucher sur une cirrhose ou une hydropisie (gonflement du ventre contenant un liquide jaunâtre) et qu'elle ne se putréfie pas au contact de l'eau (voir le cycle de l'azote). Elle doit être consommée en quelques minutes...

Les maladies les plus fréquentes :

Les protozoaires :

La plus connue et la plus terrible est sans conteste

L'Ichtyophtiriose ou "maladie des points blancs" :

C'est Ichtyophtirius multifiliis qui en est la cause, il se loge dans l'épiderme du poisson et se nourrit de liquide cellulaire avant de se reproduire dans le fond de l'aquarium à l'âge adulte. Le point blanc vient d'une hyperproduction de cellules épidermiques afin de contrebalancer l'attaque parasitaire. Il est très contagieux, profite d'un changement de température ou du stress du transport pour infecter sa proie. C'est pourquoi une quarantaine est primordiale. De nombreux traitements existent.

La maladie du velours : elle est spécifique de l'eau douce et est consécutive à une baisse de température; la peau prend une coloration gris jaunâtre et ressemble à du "velours". Le poisson se frotte activement contre les pierres et les plantes, le décès survenant après quelques semaines.

L'hexamitose : le poisson atteint se tient sur les graviers et sa peau s'assombrit dans la partie caudale du corps et les yeux s'entourent de liserés blanchâtres. Le parasite s'attaque au système digestif et circulatoire.

L'opacité de la peau : elle prend une teinte bleutée puis elle se désagrège provoquant des saignements. Le poisson s'asphyxie suite à l'atteinte des branchies. L'animal a tendance à se frotter contre les rochers.

La trypanoplasmose : elle se caractérise par un amaigrissement et par une inclinaison du corps la tête dirigée vers le bas et tient son origine dans une infection par Trypanoplasma qui détruit les globules rouges. Le pronostic est sombre.

La pleistophorose : elle touche principalement le néon chez qui elle provoque une décoloration de la membrane médiane et une nage désordonnée avec la tête dirigée vers le haut suite à une destruction des fibres musculaires.

Les virus :

La lymphocytose : elle est très fréquente et est marquée par des nodules blancs qui se forment sur le corps et les nageoires suite à une hypertrophie du tissu conjonctif.

La papillomatose : apparition de masses en "chou-fleur" qui obstruent la bouche et empêchent une alimentation correcte.

La virémie printanière : maladie d'eau douce avec mortalité élevée, hydropisie, protrusion de l'anus, hémorragies cutanées, exophtalmie, peau de couleur sombre.

Les bactéries :

La columnariose ou "mousse des lèvres" : l'apparition est subite, le poisson qui nage en zigzag est recouvert d'une mousse bleutée qui prend une proportion importante dans la région buccale. La nageoire caudale est parfois effrangée. L'atteinte des branchies provoque l'asphyxie.

La peste d'eau douce : elle est présente en eau douce et elle se manifeste par des taches blanches sur la partie antérieure du corps.

La pourriture des nageoires : elles se couvrent d'un dépôt blanc laiteux avec nécrose et "disparition" de celles-ci.

Le mal des branchies : leur viscosité augmente avec hyperplasie de l'épithélium. Les animaux touchés restent en surface, la bouche grande ouverte.

La pourriture des écailles : elles pourrissent et le poisson se paralyse.

Ulcères : cette infection commence par des taches blanches sur tout le corps qui ensuite se transforment en ulcères.

La maladie des eaux froides : points blancs ou bleus qui commencent sur la nageoire dorsale avant de s'étendre, elle est caractéristique des eaux inférieures à 10°C.

Il existe aussi un complexe particulier appelé la septicémie hémorragique qui est due à des bactéries et à des virus qui agissent en synergie, l'infection se propage à tout l'organisme avec ulcères, hydropisie, exophtalmie, hémorragies et nécrose du foie.

Les champignons :

La saprolegniose :

Elle est aussi fréquente que l'Ichtyophtiriose et est d'ailleurs appelée communément "la maladie de la mousse", il s'agit de filaments qui forment une couche cotonneuse qui semble ne plus être là lorsque le poisson est sorti de l'eau. Les agents responsables sont Saprolegnia et Achlya qui détruisent les tissus et les embryons. A soigner d'urgence.

L'ichthyophonose : la peau prend un aspect rugueux avec desquamation et la nage est déséquilibrée.

La branchiomycose : atteinte des branchies qui sont blanchâtres avec asphyxie.

Les vers et les crustacés :

A venir...

L'alimentation :

Une nourriture trop abondante et trop riche en protéines avec peu de fibres provoque une hydropisie et une exophtalmie avec décès du poisson.

En conclusion, l'aquariophilie est une matière plus complexe qu'il n'y paraît à première vue.

Les points les plus importants sont d'avoir une eau saine et équilibrée et de réaliser une quarantaine à chaque introduction d'un nouveau pensionnaire afin d'éviter bien des déboires.
Activité 1 :
Mise en évidence de l’absorption de l’oxygène chez ________________
1) Compléter l’espace vide du titre avec le nom de votre être vivant.
2) Nous allons essayer de mettre en évidence , que votre être vivant absorbe de l’oxygène. Nous avons déjà réalisé ceci avec un appareillage moderne, chez l’homme. Comment se nomme l’appareil permettant de détecter la quantité d’oxygène dans un milieu .?
3) Identifier le milieu de vie de votre être vivant . Entourer le bon milieu.
Aquatique Aérien
4) Si votre être vivant absorbe de l’oxygène où va t’il le puiser ?
5) Imaginer et schématiser une expérience permettant de montrer que votre être vivant absorbe de l’oxygène.



6) Confronter vos résultats avec vos camarades du groupe, corriger vos réponses et expérience s’il y a des erreurs.
Activité 2 :
Mise en évidence du rejet de CO2 chez ________________

1) Compléter l’espace vide du titre avec le nom de votre être vivant.
2) Nous allons essayer de mettre en évidence le rejet de CO2 par votre être vivant. Nous avons déjà mis ceci en évidence chez l’homme grâce un produit chimique qui détecte le CO2 . Comment se nomme le produit chimique permettant de détecter le CO2.
3) Si votre être vivant rejette du CO2,, dans quel milieu va t-il le rejeter ?
4) Imaginer et schématiser une expérience permettant de montrer que votre être vivant rejette du CO2.
Vous utiliserez le matériel présent sur votre paillasse et demanderez les produits chimiques dont vous avez besoin. Il est évident que votre expérience ne doit en aucun cas faire souffrir l’être vivant que vous manipulez.



5) Confronter vos résultats avec vos camarades du groupe, corriger vos réponses et expérience s’il y a des erreurs.
Avant de manipuler appeler le professeur afin qu’il vérifie s’il n’y a pas de risque pour l’être vivant que vous manipuler.
6) Réaliser votre expérience, observer les résultats, et déduire une conclusion.
Observations:
Conclusion:
RESULTATS EXPERIMENTAUX
L’absorption d’O2 par les êtres vivants
Résultat de l’expérimentation avec le gardon (poisson)

Résultat de l’expérimentation avec les larves d’agrion (larve d’insecte)

Résultat de l’expérimentation avec les souris (mammifères)

Résultat de l’expérimentation avec les champignons
EVALUATION
1) Grâce à votre classification, retrouver le nom de la famille à laquelle cet être vivant appartient.
Je suis un animal qui n’a pas de colonne vertébrale, j’ai un côté droit et un côté gauche mon corps est mou et il possède une coquille.
2) Ci contre, présentés sous forme de graphique, les résultats de l’expérience : Mise en évidence de l’absorption d’oxygène chez un mollusque aquatique (une limnée par exemple)
a) Que montre le graphique
b) Quelle est la quantité d’oxygène présent dans l’eau en début d’expérience ?
c) Quelle est la quantité d’oxygène présent dans l’eau au bout de 10 min. ?
d) Que pouvez-vous déduire de ces résultats?
3) a) Imaginer et schématiser, dans le cadre ci dessous), une expérience permettant de montrer un rejet de CO2 chez ce mollusque aquatique.
b) Si le mollusque d’eau douce rejette du CO2, en observant les résultats de l’expérience, que devrions nous voir ?



4) La limnée (le mollusque aquatique que nous étudions depuis le début du devoir) respire grâce à un poumon, elle vient de temps à autre prendre de l’air à la surface
a) Quels autres organes les animaux peuvent-ils utiliser pour respirer ?
b) Quels sont les caractéristiques communes à tous ces organes ?
c) Schématiser le trajet de l’oxygène (grâce à des flèches rouges) et le trajet du CO2 (grâce à des flèches bleu), du milieu de vie au organe, sur le schéma ci contre.
PRESENTATION DE LA SEANCE
Durée : 1 h 30
Nombre d'élèves : 26
Confection de groupes : pour cette séance, les élèves travaillent en groupe. Trois groupes sont constitués, ce qui porte l'effectif du groupe à 8 ou 9 élèves.
Disposition de la salle : L'important est d'éloigner le plus possible les trois postes de travail et de les disposer de manière à ce que les groupes ne se mélangent pas. Ainsi, le passage d'un poste à l'autre doit être aisé.
Déroulement de la séance :Pendant 15 minutes, un récapitulatif des gaz échangés lors de la respiration chez l'homme est effectué, puis les problèmes sont posés. Le professeur présente ensuite les trois postes qui s'organisent dans la salle et insiste sur ce qu'il ne veut pas voir faire (ex : pipette à la bouche).Les élèves se dirigent alors par groupe à leur premier poste de travail. Ils y découvrent une feuille de travail qu'ils commencent par lire. Ils restent environ 20 minutes par poste.Avant de rejoindre le poste suivant, ils donnent leur feuille de travail complétée au professeur. Une fois la séance finie, toutes les feuilles de travail auront été rendues.
Evaluation formative :Au niveau de chaque poste, une feuille de travail doit être rendue.Le professeur peut évaluer l'interprétation ou la conclusion de l'expérience présentée à chaque poste.
A la fin du TP, une mise en commun très succincte a lieu. Elle se résume en la construction du bilan : Chez les végétaux comme chez les animaux, la respiration consiste à absorber du dioxygène et à rejeter du dioxyde de carbone. La correction complète du TP n'ayant lieu que la semaine suivante.
Matériel nécessaire :
Poste 1 :
- 4 poissons (ex : des carpillons )- de l'eau de chaux dans deux récipients- deux récipients pouvant contenir des poissons- deux autres récipients qui ne contiendront pas de poissons- six pipettes
Poste 2 :
- des végétaux (des graines germées (ex : haricots, lentilles) ou des endives, des champignons ou des carottes)- des tubes dans lesquels peuvent être mis de l'eau de chaux et les végétaux (erlenmeyers, tubes de Roux)
Poste 3 :
- quatre tubes à essai - des blattes ou des larves de ténébrion (en fait les insectes qui se trouvent dans le laboratoire)- de l'eau de chaux
LES ACTIVITES
Activité 1Activité 2Activité 3
1) Activité 1 20 minutes
Dans cette activité, les élèves doivent interpréter et conclure. Ces deux points sont évalués. La réalisation peut également être évaluée.Le but de l'activité est de montrer que les poissons respirent, bien qu'ils vivent dans un milieu aquatique.
Précautions à prendre pour réussir l'expérience :
Numéroter les ustensiles et dire aux élèves d'utiliser une pipette différente pour chaque liquide récupéré.
Arrêter d'oxygéner l'eau du bocal des poissons quelques heures avant l'expérience. Choisir donc un poisson supportant de vivre dans un milieu peu oxygéné (ex : le carpillon).
Couvrir avec une assiette les récipients contenant l'eau à analyser (sinon, elle se charge rapidement en dioxyde de carbone ce qui est ennuyeux pour le récipient ne contenant pas de poisson).
Vérifier que les élèves savent mettre de l'eau dans une pipette sans aspirer par la bouche. S'arranger en fait pour que le récipient contienne assez de liquide pour qu'il ne soit pas nécessaire d'aspirer.
Prévoir deux postes pour cette activité de manière à ce que l'effectif du groupe soit divisé. C'est pour cette raison qu'il faut prévoir le matériel en double exemplaire pour cette activité.
Critiques de l'expérience :
L'eau de chaux se trouble également en présence de l'eau n'ayant pas contenu les poissons. Ce phénomène pose des problèmes pour l'interprétation de l'expérience. En effet, comment affirmer que les poissons rejettent du dioxyde de carbone alors que même en leur absence on décèle du dioxyde de carbone dans l'eau. Heureusement que le trouble de l'eau de chaux est plus léger avec l'eau n'ayant pas contenu de poissons, mais ce n'est pas toujours évident.
La solution serait peut-être d'utiliser un livre montrant une eau de chaux limpide en cas d'ajout d'eau n'ayant pas contenu de poissons. Mais dans ce cas, pour rendre une expérience convaincante on ne fait plus manipuler les élèves. Ce serait dommage d'autant plus que le trouble de l'eau non poissonneuse ne les a pas empêché de conclure que les poissons rejetaient du dioxyde de carbone.
Feuille élève activité 1 :
Nom : prénom :Activité 9.1 20 minutes
Capacité évaluée : Raisonner
Observation : Les humains respirent dans l'air (prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone). Les animaux aquatiques (poissons) vivent dans l'eau et non dans l'air.
Problème : Quels échanges gazeux réalisent les animaux aquatiques comme les poissons ?
Hypothèse :…………………………………………………………………………....................
Première question : Si on n'envoie pas de dioxygène dans l'eau du bocal (à l'aide d'un bulleur) les poissons finissent par mourir. Que peux-tu conclure de cette observation ? ……………………………………….……………………………………………………………
Manipulation : Soit deux bocaux. Un avec un poisson l'autre sans poisson. - Mettre 1ml d'eau de chaux dans les tubes à essai 1 et 2. - Prélever 5ml d'eau dans le bocal du poisson avec la pipette 1 et la mettre dans le tube à essai1.- Prélever 5ml d'eau avec la pipette 2,dans l'autre bocal et la mettre dans le tube à essai 2.
Résultats : Qu'observes-tu dans les tubes à essai 1 et 2 ?……………………………………………………………………………....................................……………………………………………………………………………....................................
Interprétation :Sachant que l'eau de chaux se trouble en présence de………….Comment peux-tu expliquer les résultats que tu as décris dans le tube à essai 1 ? (On ne demande pas pour le tube 2 )…………………………………………………………………………….................................... …………………………………………………………………………….................................... ……………………………………………………………………………....................................
Conclusion : ……………………………………………………………………………..............……………………………………………………………………………....................................
Question subsidiaire : Pourquoi l'eau de chaux se trouble également en présence d'une eau sans poisson ? ………………………………………………...............................................................……………………………………………………………………………..................................

Feuille d'un élève :

Evaluation formative :
La capacité de raisonner est évaluée.+ : Si la réponse à la première question, l'interprétation et la conclusion sont justes, ou s'il n'y a qu'une erreur sur les trois réponses.- : S'il y a deux ou trois erreurs.
La capacité de réaliser peut également être évaluée lors de cette activité.
Réponses attendues
Hypothèse : Les animaux aquatiques prélèvent peut-être du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone, donc comme les humains.
1ère question : Les poissons ont besoin de dioxygène pour vivre. Ils prélèvent le dioxygène du milieu.
Résultats : L'eau de chaux se trouble en présence de l'eau ayant contenu les poissons, ainsi qu'en présence de l'eau n'ayant contenu aucun poisson. (Le trouble peut être un peu plus léger dans ce deuxième cas mais pas toujours.)
Interprétation : Puisque l'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone, ceci prouve que l'eau dans laquelle se trouvaient les poissons contenait du dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est issu en partie de la respiration des poissons. Les poissons rejettent du dioxyde de carbone.
Conclusion : Un poisson a besoin de dioxygène et rejette du dioxyde de carbone, il respire donc comme nous.
Question subsidiaire : L'eau de chaux est trouble même dans une eau qui n'a pas été en contact avec un poisson. Ceci est dû au fait qu'il existe toujours un pourcentage de dioxyde de carbone dans l'eau, tout comme il existe un pourcentage de dioxyde de carbone dans l'air.

2) Activité 2 20 minutes
Cette activité permet de montrer que les plantes respirent.Il est possible d'évaluer les résultats, l'interprétation ou la conclusion de l'expérience.On peut également demander aux élèves de représenter le protocole expérimental, mais le résultat est décevant.
Précautions à prendre :
Installer le protocole expérimental quelques heures avant pour obtenir de beaux résultats (niveau de l'eau coloré bien haut, eau de chaux troublée).
Ce protocole ne devra pas ensuite être déplacé car les niveaux du liquide coloré varient suivant les facteurs physiques (température notamment).
S'assurer que les élèves ne débouchent pas les tubes ce qui fausserait les résultats au niveau de l'eau colorée.
Prévoir des tubes de verre de petit diamètre pour que les variations de niveau du liquide coloré soient bien visibles.
Possibilités offertes suivant le matériel disponible
Le TP présenté ici ne permet pas aux élèves de confectionner le protocole expérimental par manque de matériel adapté. Il va de soit que si le matériel nécessaire est disponible, il faut faire manipuler les élèves. Dans ce TP, ils se contentent d'observer le protocole et les résultats, ce n'est vraiment pas l'idéal ! Ainsi au lieu de tubes à essai spéciaux (tubes de Roux cf. doc 1), le TP est réalisé ici avec des erlenmeyers et des petits récipients contenant l'eau de chaux (cf. doc 2). Mais les résultats sont concluants malgré la précarité du matériel.
Les documents 1 et 2 présentent le protocole expérimental en début d'expérience.
Feuille élève activité 2 :
Nom : Prénom :
Activité 2 durée 20 minutes
Raisonner
Observation : Les animaux respirent puisqu'ils prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.
Problème : Quels échanges gazeux réalisent les végétaux ?
Hypothèse : …………………………………………………………………........................
Expérience Les erlens A et B contiennent de l'eau de chaux. Des graines de haricot germées sont placées dans l'erlen A. Il n'y a pas de graines dans l'erlen B. Observe ce qui s'est passé après plusieurs heures dans les erlens A et B.
Résultats : Décris l'état de l'eau de chaux :
dans l'erlen A : …………..........………………………………………...........................................…
dans l'erlen B : ………………................……...………………………..................................................
Comment a évolué le niveau du liquide coloré :
dans l'erlen A ? ……………………………………………….……….………………………………...………………….............................................................................................................
dans l'erlen B ? …………………………………………………….……….…………………………….........................................................................................................................................
Interprétation : Sachant que l'eau de chaux se trouble en présence de………………………Comment expliques-tu les résultats observés avec l'eau de chaux ? ……….…………………………………………………………..................................... …………………………………………...………………………...................................
Comment expliques-tu les niveaux du liquide coloré ? ……….............………………………………………………..........................................………...............………………………………………………........................................
Conclusion : Que conclus-tu de cette expérience, (la conclusion devra répondre au problème posé)? …………………………….....................………………………..…………………………………………………………………............................................................................
Si tu as le temps… tu peux dessiner ci-dessous le protocole expérimental.

Feuille d'un élève :


Evaluation formative :
La capacité de s'informer est testée.L'élève a un + si 3 ou 4 réponses sont bonnes sur les 4.Il a un – s'il a 0, 1 ou 2 réponses justes.
Réponses attendues :
Hypothèse : Les plantes prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.
Résultats : En ce qui concerne l'état de l'eau de chaux :
- Dans l'erlen A (contenant les graines) on constate que l'eau de chaux s'est couverte d'une pellicule blanche à sa surface.- Dans l'erlen B, l'eau de chaux est restée limpide.
En ce qui concerne le niveau du liquide coloré :
- Dans l'erlen A, le niveau de l'eau colorée s'est déplacé dans le tube vers l'erlen.- Dans l'erlen B le niveau du liquide coloré n'a pas bougé.
Interprétation : L'eau de chaux se trouble dans l'erlen A où se trouvent les graines. Mais pas dans l'autre erlen. On peut donc en déduire que les graines ont libéré du dioxyde de carbone.Le niveau coloré s'est déplacé vers l'erlen A contenant les graines. Ceci peut être expliqué par le fait que les graines ont prélevé du dioxygène dans l'air.
Conclusion : Les végétaux respirent comme les animaux puisqu'ils prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone.

3) Activité 3 20 minutes
Cette activité utilise l'EXAO pour montrer que les insectes respirent.Il est possible d'évaluer les résultats, l'interprétation ou la conclusion de l'expérience.
Précautions à prendre :
Demander aux élèves s'ils ont déjà utilisé un ordinateur. A priori, oui.
Rester à proximité de l'ordinateur pendant qu'ils installent le protocole expérimental.
Mettre de nombreux insectes dans l'enceinte qui devra être la plus petite possible. Si les résultats ne sont pas convaincants, c'est peut-être à cause d'un rapport volume insectes / volume enceinte trop faible.
Ne pas demander aux élèves de rentrer leurs commentaires sur l'ordinateur, car ceci prend trop de temps. Ils indiquent juste un nom avant d'imprimer.
Avoir fait l'expérience avant et avoir photocopié des courbes, au cas ou les courbes obtenues par les élèves ne soient pas exploitables.
Critiques de l'expérience :
Cette expérience fonctionne très bien à condition de mettre suffisamment d'insectes dans un volume relativement petit.
Il n'est pas possible, dans l'intervalle de temps prévu de faire faire aux élèves une mesure sans les insectes dans l'enceinte, ce qui constituerait le témoin de l'expérience. Il est donc recommandé d'avoir enregistré au préalable la courbe obtenue dans un tel cas et de la montrer aux élèves.
EXAO ou expériences classiques ?
Si l'établissement possède au moins trois postes EXAO, il est possible de ne mettre la respiration des êtres vivants en évidence qu'à l'aide de l'EXAO.
Ainsi on voit aussi bien la chute en dioxygène du milieu quand il y a des poissons, des carottes, ou des insectes dans l'enceinte. L'étude de la respiration s'accompagnant dans tous les cas d'une utilisation de l'eau de chaux ou du rouge de crésol.
Dans le cas où l'établissement ne possède qu'un poste EXAO, des méthodes modernes cohabitent avec des méthodes anciennes. Mais c'est loin d'être un inconvénient, au contraire. Quand des expériences sont démonstratives, pourquoi les délaisser.
Feuille élève activité 3
Nom : Prénom :
Activité 9 3 20minutes
Réaliser et raisonner
Observation : Les hommes respirent (ils prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone).
Problème : Les insectes (ex larves de Ténébrion ) font-ils de même ?
Expérience : 1) Place le plus possible de larves de Ténébrion dans l'enceinte où se trouve un récipient contenant de l'eau de chaux.. .
2) Entre ta classe à l'endroit où on te le demande après avoir marqué OK. Puis SUITE.
3) Ferme ton enceinte avec le bouchon au niveau duquel se trouve la sonde à oxygène.
4) Appuie ensuite sur FAIRE UNE MESURE et attends 5 minutes que la mesure soit finie.
5) Tu peux alors visualiser sur l'écran de l'ordinateur la variation du taux de dioxygène de l'air de l'enceinte pendant 5 minutes.
6) Marque le nom des personnes de ton groupe
7) Imprime la courbe obtenue.
Résultats : Décris la courbe ……………………………………………………………………………………et l'évolution de l'eau de chaux………………………………………………..........…………………………………………………………………………………….
Interprétation : Comment expliques-tu ces résultats ?En ce qu'il concerne la courbe de dioxygène ? …………………………………………………………………………………………………………………......................................................................................En ce qu'il concerne l'eau de chaux, sachant que l'eau de chaux se trouble en présence de ……………………………………………………………………….……………………………………………………………......................................................
Conclusion : (La conclusion doit répondre au problème posé.) …………….…………………………………………………………………………………………………………………………………….............................................

Feuille d'un élève :

Evaluation formative :
La capacité de raisonner est évaluée.Si les deux interprétations sont justes, c'est un +.Si une ou les deux interprétations sont fausses, c'est un -.
Réponses attendues :
Résultats : La courbe du taux de dioxygène est descendante. Le taux de dioxygène chute donc au cours du temps.L'eau de chaux se trouble au cours du temps.
Interprétation : La courbe de dioxygène est descendante parce que les insectes récupèrent le dioxygène dans l'air de l'enceinte. Les insectes ont besoin de dioxygène.
L'eau de chaux se trouble au cours du temps car les insectes rejettent du dioxyde de carbone.
Conclusion : Les insectes respirent comme nous, puisqu'ils prélèvent le dioxygène de l'air et y rejettent du dioxyde de carbone.
Conclusion :
En ce qui concerne l'évaluation …
Evaluation formative
Les résultats des élèves n'ont pas été très bons.Mais le faible niveau de la classe explique en partie ces résultats. On pourrait aussi noter un manque d'attention. Les questions sont mal lues, et les réponses souvent écrites n'importe où. Enfin, il est très difficile d'évaluer la capacité de réaliser chez 26 élèves.
Evaluation sommative
La partie de cours sur laquelle reposent les activités contient une seule notion.Elle pourrait être évaluée de la sorte :
sous forme de phrases à compléter
Ex : Les animaux, tout comme les………………… respirent. Ils récupèrent donc du …………… et rejettent du………………
sous forme de VRAI ou FAUX
Ex : Seuls les animaux respirent………….
La respiration consiste en une absorption de dioxygène et un rejet de dioxyde de carbone…….
Remarques générales
Trois heures sont prévues pour mettre en évidence les échanges gazeux. Dans le cas présent 1heure30 est consacrée aux manipulations, puis environ 1heure30 à la correction. La correction n'est donc réalisée qu'au cours suivant. C'est un fait qui peut être reproché, mais c'est un choix qui a été fait de manière à ce que tous les enfants de cette classe de ZEP puissent manipuler l'ordinateur.
Un bilan succinct est donc réalisé à la fin du cours mais la correction reprenant toutes les manipulations n'a lieu qu'une semaine plus tard, il faut donc éviter que des vacances scolaires s'intercalent entre les deux séances.
Comme les résultats des évaluations formatives ne sont pas toujours concluants, il est très important de faire une correction approfondie et de présenter à nouveau les postes aux élèves.
Il est à noter que ces échanges peuvent être traités beaucoup plus rapidement si le professeur est le seul à manipuler.
Une telle séance de TP est difficile à mettre en place d'autant plus si les élèves sont d'ordinaire agités.
LE POISSON ROUGE
Le poisson rouge De mon écoleA la rougeole.Il ne veut pas Que chacun voitSes boutons rouges.Dès que l'eau bougeLe peureux plongeSous une éponge.Moi je connaisLa véritéMais je me tais.Le poisson saitQue dans l'écoleJe cache et colleMon chewing-gumSous l'aquarium.
Pierre Coran
Acrostiches sur le poisson rouge, la Chine,