Expérimentation en 4ème : Relations au sein de l’organisme

dimanche 21 juin 2015
par  Frederic Tomatis, Romain Gillie
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Dans le programme de quatrième (BO d’août 2008), il est demandé aux professeurs de SVT d’apprendre aux élèves des notions sur la communication chimique entre organes, via les hormones. L’étude des transformations du corps à la puberté est l’occasion d’aboutir à cette notion d’hormone.

Extrait du BO :

La communication hormonale
La puberté est due à une augmentation progressive des concentrations sanguines de certaines hormones fabriquées par le cerveau ; elles déclenchent le développement des testicules et des ovaires.
Testicules et ovaires libèrent des hormones qui déclenchent l’apparition des caractères sexuels secondaires.
Les hormones ovariennes (œstrogènes et progestérone) déterminent l’état de la couche superficielle de l’utérus.
La diminution des concentrations sanguines de ces hormones déclenche les règles.
Les transformations observées à la puberté sont déclenchées par des hormones qui assurent une relation entre les organes.
Une hormone est une substance, fabriquée par un organe, libérée dans le sang et qui agit sur le fonctionnement d’un organe-cible.

C’est également l’occasion pour les élèves de travailler différents savoirs-faire : réalisation de schémas fonctionnels, formuler des hypothèses et les tester en concevant des expériences virtuelles, présenter des résultats, des conclusions....

Constat :

En se concentrant sur les hormones liées à la reproduction humaine, on renforce l’idée que les hormones sont uniquement liées à cette période bien particulière qu’est la puberté (le fameux : "il a 14 ans, c’est les hormones...."). D’autre part la notion d’hormone est difficile à appréhender pour eux. En variant les exemples il est plus facile de s’en faire une idée.

Progression retenue :

Nous avons décidé de changer notre progression en entamant cette partie par un cours inversé en proposant aux élèves de regarder à la maison une vidéo réalisée par nos soins et présentant ce qu’est une hormone. L’objectif étant de dégager du temps pour mettre davantage les élèves en activité.

Nous avons vérifié que les élèves ont consulté la vidéo en utilisant un formulaire Google en prenant soin de demander aux élèves de ne pas indiquer leur nom en entier.

Les résultats collectés permettent de rapidement vérifier la compréhension globale de la vidéo et d’estimer le nombre d’élèves qui n’ont pas fait l’effort de regarder. Entre 80 et 85% des élèves selon les classes ont regardé la vidéo.

Résultats du quizz à la maison

De retour en classe, un premier travail pour les élèves (par groupe de 3) a été de donner une définition de ce qu’est une hormone. Une synthèse des travaux est réalisée ensuite pour la trace écrite.

La progression retenue pour la suite du chapitre est décrite ci-dessous :

Qu’est-ce qui entraîne l’apparition des caractères sexuels secondaires à la puberté ?
La première activité est un travail guidé autour de la transformation des poulets en coq à l’aide du logiciel Chapon. Il s’agit d’aboutir à la notion d’une "substance" produite par les testicules et qui entraîne la transformation d’un jeune poulet en coq.

Logiciel Chapon

Vient ensuite une phase de généralisation par le professeur et la réalisation d’un QCM par les élèves. La synthèse est ensuite réalisée à l’oral, et à copier sur le cours pour la semaine suivante (grâce au cahier de texte en ligne).

Qu’est-ce qui déclenche le fonctionnement des organes reproducteurs à la puberté ?
La seconde activité est plus ouverte. Il s’agira pour l’élève de comprendre le déclenchement hypophysaire du fonctionnement des organes reproducteurs grâce à l’étude de documents. La synthèse est ensuite réalisée à l’oral, et à copier sur le cours pour la semaine suivante (grâce au cahier de texte en ligne).

Un temps est alors dédié à la schématisation de la cascade de réaction qui se déroule à la puberté (synthèse des activités 1 et 2)

La communication entre l’ovaire et l’utérus
Cette séance est l’objet d’une évaluation du raisonnement expérimental sur le contrôle du cycle de l’utérus par l’ovaire. La consigne donnée est la suivante : démontrer grâce au logiciel Cycles que les ovaires contrôlent le cycle de l’utérus grâce à une hormone. Les élèves doivent rendre un compte-rendu de leurs expérimentations selon le modèle réalisé lors de la première activité avec le logiciel Chapon.

Logiciel Cycles

En parallèle, un DM sur l’histoire des sciences (découverte de la première hormone, la sécrétine) est donné aux élèves.

Conclusion :

Le bilan de cette progression a été positif. Les élèves ont mieux compris dans l’ensemble la notion d’hormone, un autre exemple d’hormone étant donné dans un exercice du devoir de fin de chapitre (l’insuline).
En ce qui concerne l’évaluation du raisonnement expérimental, il existe une difficulté sur le logiciel Cycles car l’injection d’extrait d’ovaires n’a pas le même effet sur l’utérus que l’ovaire lui-même, ou qu’une ablation/greffe d’ovaire (épaississement de la muqueuse utérine mais pas de réel cycle utérin).

Le devoir à la maison proposé en pièce-jointe a été largement inspiré du travail d’un collègue du collège d’andernos


Documents joints

Fiche d'activité 1
Fiche d'activité 2
DM
COURS
Schemas hormones

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