Codage et robotique en SVT : PLACENTOZOBOT

vendredi 26 janvier 2018
par  François Coutarel
popularité : 8%

Après GLOBULOZOBOT et SPERMATOZOBOT, voici PLACENTOZOBOT  : une activité de programmation à réaliser en cours de SVT pour mobiliser les connaissances sur les échanges de gaz entre la mère et le fœtus au travers du placenta (cycle 4).

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Comme dans GLOBULOZOBOT, les robots jouent le rôle de globules rouges (pour cette activité il faut impérativement 2 robots ozobot-bit par poste de travail).

Dans cette activité, les 2 robots doivent coopérer pour permettre le passage du O2 ou du CO2 au travers du placenta. On peut ainsi faire réfléchir les élèves sur le parallèle entre le modèle (qui nécessite 2 robots), et le phénomène physiologique qui se réalise sans mélange entre le sang de la mère et celui du fœtus.

Afin de leur permettre de transporter les pions qui symbolisent les molécules de dioxygène ou de dioxyde de carbone, les robots doivent être équipés d’une sorte de pince. Il est possible d’en fabriquer avec du papier bristol et du ruban adhésif, mais le mieux est de demander à votre collègue de technologie d’usiner quelques exemplaires du modèle téléchargeable ci-dessous. Les molécules de dioxygène et de dioxyde de carbone sont représentées par des petits pions également usinables ou faciles à remplacer par les petits objets de votre choix.

Les deux robots coopèrent pour réaliser les échanges, sans sortir de leurs circuits respectifs (pas de mélange entre le sang de la mère et celui du fœtus). Les élèves doivent recharger en pions symbolisant le O2 ou le CO2 (voir la vidéo).

Le choix a été fait de séparer l’activité en 2 parties : une qui traite des échanges du O2, et une qui traite des échanges du CO2.

Le programme est ainsi plus simple et pose moins de problème de coordination entre les 2 robots.

On peut donc organiser la classe entre des groupes qui travaillent sur le circuit O2 et d’autres sur le circuit CO2.

Remarque : les deux circuits sont dessinés pour être à peu près de même longueur, ce qui facilite la coordination entre les deux robots. Il suffit d’être vigilant au départ pour que le premier robot ait le temps de déposer le pion dans la zone « placenta » avant que le second arrive.

Pour faciliter l’exercice, je vous conseille de fournir aux élèves la liste des commandes à utiliser (image ci-dessous), en précisant que certaines peuvent être utilisées plusieurs fois.

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Voici le programme complet, qui fonctionne pour les deux robots, aussi bien dans la configuration O2 que dans celle du CO2 (il est à mon avis intéressant dans un premier temps de ne pas signaler aux élèves que le programme est valable pour les deux configurations, pour les laisser chercher chacun de leur côté, puis de proposer une coopération en cas de difficultés de certains groupes) :

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Astuce : pour que le robot dépose bien le pion au centre de la zone d’échange, il peut s’avérer nécessaire de légèrement désaxer la pince, simplement en la faisant tourner. Sans ce réglage, le deuxième robot peut avoir du mal à emmener le pion avec lui.

Complément scientifique : attention, si le dioxygène (très peu soluble dans le plasma) est presque exclusivement transporté par les globules rouges (97 %), ce n’est pas le cas du dioxyde de carbone : celui-ci est transporté dans le sang de 3 manières :

Dissous dans le plasma (7 à 10% du CO2 est transporté ainsi)
Lié à l’hémoglobine des globules rouges (20 à 30%)
Sous forme combinée en bicarbonates HCO3- dans le plasma (60 à 70%)

La modélisation utilisée dans cette activité traite indifféremment O2 et CO2, en supposant qu’ils sont uniquement transportés par les globules rouges.

Documents joints :

PLACENTOZOBOT_A3vO2 à imprimer en A3 :

PDF - 200 ko

PLACENTOZOBOT_A3vCO2 à imprimer en A3 :

PDF - 200 ko

Fichier pour usiner la pince :

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