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La perception de l’environnement

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous allons donc continuer à étudier le mouvement mais sous un autre aspect. Nous avons déjà vu l’aspect énergétique. »

Léo : « Oui monsieur Max. Nous savons que les cellules ont besoin de glucose et de dioxygène pour produire de l’énergie. Cela s’accompagne de la libération de chaleur et de déchets. »

Max : « C’est très bien Léo. Cela nous le savons déjà. Nous allons voir comment le mouvement est commandé. »

Samuel : « C’est le cerveau qui commande ! »

Max : « Pour le moment ce n’est qu’une hypothèse Samuel. Il va falloir étudier ce sujet un peu plus sérieusement. Commençons par nous intéresser à la perception de l’environnement. Voici trois situations différentes. Elles doivent vous permettre de remplir un tableau qui va vous permettre d’y voir plus clair 🙂 « 

Situation 1 (source : www.citycle.com)

Vidéo

Situation 2 (Source : Dailymotion)

 

Situation 3 : vidéo

(Source : Dailymotion)

Max : « Voici le tableau à remplir ! Vous le compléterez avec deux situations que vous inventerez pour faire le tour des perceptions de l’environnement. « 

Situation Élément déclenchant Réponse effectuée Organe sensoriel impliqué

Léo : « Nous avons terminé monsieur Max ! »

Max : « Bravo mes petits ! C’est très bien tout ça. »

Samuel : « Ça veut dire que tous nos gestes sont dus à ce que nous percevons de l’environnement ? »

Max : « Oui Samuel. Et l’élément déclencheur, qui nous stimule, est appelé stimulus. Nous pouvons noter la leçon du jour. »

LA COMMANDE NERVEUSE DU MOUVEMENT

I. LA PERCEPTION DE L’ENVIRONNEMENT.

Le mouvement est créé en réponse à une stimulation de l’environnement. Un organe des sens est un récepteur qui capte cette information (un stimulus). L’humain possède 5 sens. Les muscles sont les effecteurs de la réponse. : ils se contractent pour permettre le déplacement des os et donc des membres.

Max : « Avant de partir, je voudrais vous montrer une petite vidéos. Vous devez compter le nombre de passe que se fait l’équipe blanche. »

Max : « Alors ? »

Léo : « Ils ont fait 13 passes ! »

Max : « Vous n’avez rien vu d’étrange dans cette vidéo ? »

Samuel : « Non monsieur Max ! »

Max : « Même pas un gorille qui traverse le terrain en faisant du moonwalk ? »

Samuel : « Kwoua ? »

Léo : « Ben non ! On l’aurait vu ! »

Max : « Vous ne l’avez pas vu parce que vous ne le cherchiez pas. Votre attention était focalisée sur le ballon. Vous ne pouviez rien voir d’autre. Regardez encore la vidéo. »

Max : « Alors ? »

Samuel : « Quand on le cherche on voit que lui ! »

Léo : « Il faut se méfier de ses sens alors ! »

Max : « Oui Léo. Parfois il faut relacher l’attention que l’on porte à quelcque chose pour voir autre chose… C’est tout pour aujourd’hui. Vous pouvez ranger vos affaires. »

Léo : « C’était facile aujourd’hui. »

Samuel : « Et interessant ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

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La communication nerveuse

Bonjour à tous !

Nous avons longuement étudié ce qui permet de réaliser un mouvement. Pour réaliser un mouvement il faut que les cellules des muscles produisent de l’énergie. Pour cela, elles ont besoins de glucose et de dioxygène. C’est grâce à ces deux substances que l’énergie est produite. Cette production d’énergie s’accompagne de la production de déchets comme le dioxyde de carbone et l’eau.

Dans l’espèce humaine, le dioxygène et le glucose sont prélevés dans le sang et le dioxyde de carbone est rejeté dans le sang. Nous pouvons dire que les cellules humaines réalisent leurs échanges avec le sang.

Pour augmenter les apports de dioxygène et de glucose aux cellules le rythme respiratoire augmente et le rythme cardiaque augmente également. Comme de l’énergie est produite lors de la production d’énergie, la température corporelle augmente elle aussi.

La production d’énergie par les cellules pose donc le problème de l’origine du glucose et du dioxygène, du rejet du dioxyde de carbone et des autres déchets et de la circulation du sang.

Mais pour le moment nous allons étudier comment le mouvement est commandé. Nous débutons un nouveau chapitre et il traitera de la commande nerveuse du mouvement.

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Trois environnements

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! « 

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Aujourd’hui nous allons voir trois environnements pour voir si vous avez compris ce que sont les composantes de l’environnement. »

Samuel : « C’est facile ! Il y a les coposantes minérales, les êtres vivants et les objets techniques ! »

Max : « Oui Léo mais pourrais-tu attendre que je te donne la parole avant de parler ? »

Léo : « Pardon Monsieur Max. »

Samuel : « Monsieur Max, puis-je compléter la réponse de Léo ? »

Max : « Bien sûr Samuel. »

Samuel : « Les composantes minérales sont l’eau, l’air et les roches. Il y a trois règnes d’êtres vivants : les végétaux, les animaux et les champignons. Un objet technique est un objet réalisé par un animal pour répondre à un besoin. »

Max : « Très bien. Apparemment vous connaissez votre leçon. Nous pouvons commencer. Voici un premier environnement. »

Léo : « Monsieur Max, vous vous servez des photographies de nos vacances là 🙂 « 

Max : « Il ne faut pas le dire Léo 🙂 Quel est cet environnement ? »

Samuel : « C’est la montagne ! »

Max : « Quelles les les composantes de l’environnement que vous pouvez observer ? »

Samuel : « Il y a des roches, de l’air et de l’eau parce que je sais qu’il y a un petit ruisseau plus à droite. Il y a donc des composantes minérales. »

Léo : « Pas la peine de parler du ruisseau Samuel. Il y a des plaques de neiges. La neige c’est de l’eau. Il y a aussi quelques plantes et des humains. On peut dire qu’il y a des êtres vivants mais il n’y en a pas beaucoup. »

Samuel : « Et sans les humains et leurs affaires il n’y a pas d’objets techniques. »

Max : « Nous sommes donc dans un environnement naturel presque entièrement minéral. Suivant… »

Samuel : « C’est la forêt près de chez nous 🙂 A la fin de l’hiver. »

Léo : « Il y a de l’air, des cailloux et c’est un peu humide. Je peux donc dire qu’il y a des composantes minérales. »

Samuel : « Oui Léo mais il y a surtout des végétaux donc des êtres vivants. »

Léo : « Et à part quelques toiles d’araignées, des nids et des terriers il n’y a pas d’objets techniques. »

Samuel : « C’est encore un environnement naturel alors. »

Max : « Vous n’attendez même plus que je pose les questions ! »

Léo : « Pardon monsieur Max. »

Max : « Je passe à la suite… »

Léo : « Oulala ! Ça c’est une grande ville ! »

Samuel : « Moi je n’aime pas du tout ce genre d’environnement. »

Léo : « Moi non plus ! Il n’y a presque pas d’êtres vivants à part des humains. Et on ne voit presque que des objets techniques ! »

Samuel : « Et des composantes minérales Léo ! Il y a de l’air. L’air est pollué mais il y en a. »

Léo : « Ce n’est pas du tout naturel ça ! »

Max : « Savez-vous de quoi on qualifie un environnement qui n’est pas naturel ? »

Samuel : « Je crois que c’est artificiel ! On peut dire que c’est un environnement artificiel ! »

Max : « C’est ça ! Bravo mes petits ! Je vois que vous avez compris. Nous allons quand même compléter la leçon. Prenez vos cahiers et notez ! »

Certains environnements sont composés uniquement de composantes minérales et d’êtres vivants. On dit que ce sont des environnements naturels.

D’autres environnement contiennent beaucoup d’objets techniques humains. Ce sont des environnements artificiels.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors vous pouvez ranger vos affaires et filer et récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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Les gamètes (la leçon)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui veut faire le petit rappel. »

Léo : « Moi ! Nous avons étudié les gamètes c’est-à-dire les cellules reproductrices. Il y a les spermatozoïdes et les ovules. Un spermatozoïde a une tête et un flagelle. Il mesure environ 50 μm. L’ovule est une cellule sphérique d’environ 200 μm de diamètre. »

Samuel : « On peut ajouter que le spermatozoïde est une cellule mobile qui peut donc se déplacer. »

Max : « C’est très bien. Non pouvons noter la leçon et compléter le tableau qui se trouve sur la fiche d’activité. »

LA REPRODUCTION SEXUÉE CHEZ LES ANIMAUX

La reproduction sexuée est apparue il y a environ 1,5 milliards d’années chez les organismes pluricellulaires. La reproduction sexuée nécessite un mâle et une femelle de la même espèce. Chaque individu apte à se reproduire produit des gamètes.

I. LES GAMÈTES.

Les gamètes sont les cellules reproductrices. Les femelles produisent des ovules. Les mâles produisent des spermatozoïdes.

L’ovule est une cellule sphérique, immobile. Le spermatozoïde est constitué d’une tête et d’un flagelle. C’est une cellule mobile grâce aux mouvements de son flagelle.

Les gamètes sont produits dans des organes appelés gonades. Ce sont les ovaires (femelle) et les testicules (mâle).

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « Pas pour le moment. »

Samuel : « Moi non plus. »

Max : « Alors vous pouvez ranger vos affaires et filer en recréation. »

Samuel et Léo : « Merci monsieur Max. Au revoir monsieur Max. »

Max : « Au revoir mes petits. »

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Classer les animaux de la schola (2)

Max : « Reprenons. Léo, montre-moi ton tableau s’il te plaît. »

Léo : « Oui monsieur Max. Le voici. »

Max : « C’est très bien ça 🙂 Samuel, je suppose que toi aussi tu as bon. »

Samuel : « Oui monsieur Max. »

Max : « Je commence à classer. Vous voyez que tous ces animaux ont à la fois des yeux et une bouche. Je peux donc créer un groupe avec tous ces animaux. »

Max : « Ça va ? Ce n’est pas trop difficile ? »

Léo : « Non, là ça va 🙂 « 

Samuel : « On pourrait subdiviser en deux sous groupes : ceux qui ont un squelette externe et des pattes articulées et ceux qui ont un squelette interne et des membres. »

Max : « Tout à fait Samuel. Faisons le. »

Max : « Ensuite… Comme vous le voyez nous avons deux groupes dans le grand groupe. Il est impossible de travailler sur ces deux sous groupes en même temps. Je vais commencer par celui des animaux qui ont à la fois un squelette interne et quatre membres. Que pouvons nous faire ? »

Léo : « Il y a ceux qui ont des plumes et ceux qui ont des poils. »

Samuel : « Ceux qui ont des poils ont aussi des mamelles pour allaiter leurs petits. »

Max : « Très bien. Faisons cela. »

Léo : « Monsieur Max, les groupes que nous venons de faire apparaître ont des noms il me semble. Vous ne les notez pas ? »

Max : « Pas encore. Nous les noterons plus tard. Continuons avec les animaux qui possèdent un squelette externe et des pattes articulées. »

Samuel : « Il y a ceux qui ont des antennes et ceux qui n’en ont pas. »

Léo : « Ça ne va pas Samuel ! Tu tries là ! Tu as choisi un critère et tu dis ‘il a’ ou ‘il a pas’. »

Samuel : « Ah oui… Zutalor ! Mais je ne sais pas ce qu’ont les animaux qui n’ont pas d’antennes. »

Max : « Ceux-là ont des chélicères. Ce sont… Ça dépend. Là, ce sont des crochets. »

Léo : « Alors nous pouvons faire le groupe de ceux qui ont des antennes et ceux qui ont des chélicères. »

Max : « Faisons cela. »

Max : « Nous progressons 🙂 « 

Samuel : « Oui mais la lithobie n’est pas vraiment pareille que l’acidalie ou la tipule. »

Léo : « Elle a beaucoup de pattes. Les autres n’en ont que trois. »

Samuel : « Et des ailes ! »

Léo : « On peut donc faire le groupe de ceux qui ont trois paires de pattes et des ailes et le groupe de ceux qui ont beaucoup de paires de pattes. »

Max : « Excellent ! Faisons-le ! »

Max : « Pour finir il est possible de découper ceux qui ont 3 paires de pattes et des ailes en deux : une paire d’ailes ou deux paires d’ailes. Ce n’est pas utile mais je ne peux pas m’en empêcher 🙂 J’efface ce qu’il y a au tableau et je vous distribue un document. Il contient la classification que nous venons d’établir plus des définitions. Vous allez y placer les noms des animaux que nous venons d’étudier en bleu puis vous ajouterez les noms des groupes en vert. »

Quelques minutes plus tard…

Max : « C’est très bien tout ça ! Vous avez bien travaillé ! Je montre la correction bien que ce soit inutile. »

Max : « Voilà ! Nous avons terminé. »

Léo : « Monsieur Max, devons-nous apprendre cette classification ? »

Max : « Oulala non ! Il faut comprendre comment je l’ai construite. Il faut également savoir donner les attributs d’un animal à partir de ce document. Il faut également être capable de placer un nouvel animal dans cette classification. Tout cela n’est déjà pas très facile. »

Samuel : « Je crois comprendre pourquoi il ne faut pas l’apprendre par cœur. »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Imaginons que pendant la récréation je trouve un escargot et Léo trouve un ver de terre. Il faut tout refaire. Ils ne rentrent pas vraiment dans no groupes ces animaux. »

Max : « Tout refaire, pas vraiment. Mais beaucoup… Tu as raison Samuel. Quand j’aurais le temps je vous montrerai comment change la classification sous forme de groupes emboîtés des animaux de la schola quand on ajoute à la collection de départ quelques animaux. Pour le moment, vous pouvez filer en récréation. Vous l’avez bien méritée. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max. »

Max : « Au revoir mes petits. »

Séance suivante

Classer les animaux de la schola (1)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour bonjour ! Nous avons du travail aujourd’hui. Alors dépêchons-nous un peu. Le petit rappel. »

Léo : « Oulala ! Nous avons appris le vocabulaire. Il y a les attributs qui sont des caractères physiques qui permettent de classer les êtres vivants. Classer, j’aurais du mal à l’expliquer. Mais il y a ranger. Ranger c’est ordonner des êtres vivants selon un seul critère comme la taille croissante ou décroissante. Puis il y a trier. Trier c’est choisir un critère et dire si l’être vivant l’a ou pas. Ensuite il y a classer mais je laisse la parole à Samuel 🙂 « 

Samuel : « C’est pas gentil ça… Pfff… Classer c’est choisir plusieurs critères, les mettre dans le bon ordre puis faire des groupes dans des groupes dans des groupes à partir de ces critères. »

Max : « C’est bien Samuel. Léo, ce n’était pas très gentil de laisser le plus difficile à Samuel. Bien. Je vais vous montrer comment construire une classification sous forme de groupes emboîtés à partir de la collection que je vous ai présenté lors de la séance précédente. La voici. »

Acidalie rustique

Goéland

Lithobie

Pholque de Pluche

Rat surmulot

Rougequeue noir

Ségestrie florentine

Tipule

Max : « Je vous rappelle que pour classer des êtres vivants il faut les décrire précisément. Quels caractères physiques proposez-vous ? Réfléchissez bien. Prenez votre temps et vous m’en donnerez plusieurs chacun. « 

Léo : « Le squelette interne ou le squelette externe. Les pattes articulées ou les membres. Des yeux, une bouche… »

Samuel : « Des ailes, des antennes… Des poils ou des plumes. »

Max : « Je pense que nous avons tout. Faisons un tableau. Le voici… »

Max : « Nous allons le remplir au fur et à mesure que je vous montrerai des documents. Vous êtes prêts ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors c’est parti ! « 

Max : « Avez-vous eu le temps de bien remplir le tableau ? »

Samuel et Léo : « Alors rendez-vous dans l’article suivante pour la correction. »

Séance suivante

Trier, ranger, classer

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons classer les animaux de la faune de la schola. »

Léo : « Les animaux de la schola ? Il y a pas d’animaux dans la schola ! »

Samuel : « Si. Il y a des pigeons bisets et des pigeons ramiers. »

Max : « Oui Samuel. Mais je n’ai pas prévu d’en parler. Au fil du temps, j’ai rencontré quelques animaux entre nos murs. J’en ai pris quelques uns en photo. C’est à partir d’eux que nous allons travailler. »

Léo : « Vous voulez bien nous montrer les photographies monsieur Max ? »

Max : « Pas tout de suite. D’abord nous allons réfléchir à ce que veux dire classer. »

Samuel : « Classer ? C’est comme ranger. »

Max : « Ah non ! Oulala ! Je pense qu’il faut que je vous fasse un petit cours de vocabulaire. »

Léo : « Le vocabulaire c’est ce qui permet de penser et de s’exprimer. »

Samuel : « C’est un trésor:) »

Max : « Oui. Suivez bien car c’est un peu compliqué. Commençons par ranger. Vous avez déjà utilisé ce verbe en mathématiques. »

Léo : « Oui ! Nous avons appris à ranger des nombres par valeurs croissantes ou décroissantes. »

Max : « C’est ça. Pour ranger, il faut choisir un critère unique, attribuer un valeur à chaque des objets de notre collection puis les mettre dans l’ordre. »

Samuel : « Je ne comprends pas bien là. »

Max : « Un exemple va t’aider. Je crois qu’il est temps de vous montrer la collection d’animaux que je vais utiliser dans cette activité. Les voici. »

Acidalie rustique

Goéland

Lithobie

Pholque de Pluche

Rat surmulot

Rougequeue noir

Ségestrie florentine

Tipule

Léo : « Il y a ces animaux dans la schola ? Je ne les avais jamais vus ! »

Max : « 🙂 Je vous ai donné les noms. Si vous observez bien vous verrez que je les ai rangés dans l’ordre alphabétique croissant. »

Samuel : « Ah mais oui ! Je comprends ! Ici la valeur c’est le nom et vous les avez rangés selon ce critère ! »

Acidalie ; goéland ; lithobie ; pholque de Pluche ; rat surmulot ; rougequeue noir ; ségestrie florentine ; tipule

Max : « Tu as compris Samuel. Comment aurions-nous pu les ranger autrement ? »

Léo : « Mmmm… Par taille croissante par exemple ! »

Max : « Oui Léo. Quoi d’autre ? »

Samuel : « Ce serait possible de les classer du plus lent au plus rapide ? »

Max : « Oui Samuel mais pour cela il faudrait que je connaisse leurs vitesses de déplacement. Avez-vous compris ce que veux dire ranger ? »

Léo : « Oui monsieur Max. J’ai du mal à expliquer mais je sais faire. »

Max : « Effectivement 🙂 »

Samuel : « N’empêche que ranger ce n’est pas forcément une bonne idée. Je ne m’y connais pas bien mais je vois bien que les oiseaux ne sont pas ensemble.»

Max : « Bonne remarque Samuel. »

Léo : « En sciences, ranger ne veut pas dire la même chose que dans la vie de tous les jours. Parce que ranger ma chambre ça correspond pas du tout à ce que vous venez d’expliquer 🙂 »

Max : « C’est vrai aussi Léo 🙂 Passons à un autre verbe : trier. »

Léo : « Ça je sais ! Quand on trie on choisit un critère et on dit si les objets qu’on trie ont ce critère ou ne l’ont pas. A la fin on obtient deux groupes : le groupe de l’objet qui ont le critère et le groupe de ceux qui l’ont pas ! »

Max : « C’est ça Léo. On peut recommencer ensuite dans chacun des groupes avec d’autres critères. »

Samuel : « Un peu comme dans une clé de détermination alors. »

Max : « Un peu. Reprenons notre collection. Comment pourrions-nous trier les animaux ? »

Samuel : « Ceux qui ont des ailes et ceux qui n’en ont pas ! »

Max : « Oui. Et ensuite ? »

Samuel : « Les ailes d’un papillon sont pas comme celles d’un oiseau. On pourrait dire ça ! »

Léo : « Il y aurait donc le groupe des animaux qui ont des ailes et dans ce groupe le groupe de ceux qui ont des ailes comme le papillon et le groupe qui ont des ailes comme les oiseaux avec des os dedans. »

Le tri de notre collection à partir de deux critères.

Samuel : « On obtient donc des groupes dans des groupes. Oulala ! Ça se complique. »

Max : « Ça se complique effectivement. Et nous avons commencé à classer les animaux. Pour classer il va falloir trouver des critères et créer des groupes en fonction de ses critères. La difficulté est de trouver les bons critères et de les utiliser dans le bon ordre. Il faut les hiérarchiser. »

Léo : « Les hiérarchiser ? Qu’est ce que ça veut dire ? »

Max : « Les utiliser dans le bon ordre. Trouver le quel est le plus important pour le mettre en premier. Un exemple vous aidera peut-être. Savez-vous ce qu’est un mammifère ? »

Samuel : « C’est un animal qui a des poils ! »

Max : « J’aime bien ton erreur Samuel. »

Samuel : « J’ai dit une erreur ? »

Max : « Oui. Beaucoup d’être vivant ont des poils : les abeilles, des plantes, des araignées… »

Léo : « Ah oui ! Alors dire qu’un mammifère à des poils ce n’est pas suffisant. »

Max : « Hé non ! Il faut d’abord dire qu’il a un squelette interne fait en os et qu’il a quatre membres. Ensuite on peut dire qu’il a des poils. »

Samuel : « Vous avez utilisé deux critères avant les poils. Je comprends ce que veut dire hiérarchiser. »

Léo : « Ça n’a pas l’air facile à faire. »

Max : « Ce n’est pas facile. C’est vrai. J’ai quatre ans pour essayer de vous faire comprendre tout cela. Bon, avant de classer les animaux de notre collection il me semble nécessaire de faire un petit bilan de ce que nous avons vu aujourd’hui. Prenez vos cahiers et notez. »

CLASSER DES ÊTRES VIVANTS

I. Trier, ranger, classer.

Pour étudier des êtres vivants il faut les décrire le plus précisément possible. La description repose sur des caractères physiques visibles. On les appelle des attributs.

Pour trier des êtres vivants on définit un critère et on constitue deux groupes selon que les êtres vivants possèdent ou non ce critère.

Pour ranger des êtres vivants on définit un critère et on ordonne les êtres vivants selon ce critère.

Pour classer les êtres vivants il faut définir plusieurs critères et les hiérarchiser. Ensuite on effectue des tris successifs. A la fin, on obtient une classification sous forme de groupes emboîtés.

Un attribut est un caractère physique d’un être vivants qui permet de le classer.

Séance suivante

https://www.lumni.fr/video/trier-ranger-classer

Bilan de la géologie interne (temp)

LES VOLCANS

Une éruption volcanique correspond à l’émission de produits volcaniques (lave, cendres et gaz) à partir d’un centre éruptif. Les volcans effusifs émettent de grande quantités de lave fluide sous forme de fontaines et de coulées. Les volcans explosifs émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous la forme de panaches éruptifs et de nuées ardentes.

En profondeur il arrive que les roches fondent. Un magma se forme Comme il est moins lourd que les roches qui l’entourent il remonte. En chemin, il perd ses gaz qui entraînent la lave vers le haut. Quand elle arrive à la surface, il y a éruption.

Les volcans ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les trouve dans des zones particulières :

– les rifts ;

– les dorsales ;

– les cordillères bordant les fosses océaniques ;

– des points isolés.

Les faits à expliquer :

– la formation du magma ;

– la répartition des volcans.

LES SÉISMES

Les séismes se manifestent par des ondes sismiques pouvant être destructrices.

Les ondes sismiques apparaissent lorsqu’une faille apparaît ou rejoue. En profondeur des contraintes s’exercent sur les roches. Lorsque ces contraintes sont croissantes elles finissent par casser les roches en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre. Une faille apparaît et des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace et lorsqu’elles atteignent la surface le sol tremble et il y a un tremblement de Terre.

Les séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. Ils sont associés à des reliefs particuliers :

– les rifts ;

– les dorsales océaniques ;

– les fosses océaniques ;

– les chaînes de montagnes.

Les faits à expliquer :

– l’origine des contraintes ;

– la répartition des séismes.

L’étude des ondes sismiques nous renseigne sur la structure interne de la Terre.

LA STRUCTURE DE LA TERRE

La Terre est constituée d’enveloppes concentriques. De l’extérieur vers l’intérieur il y a :

– la croûte terrestre plus épaisse pour les continents que pour les océans.

– le manteau lithosphérique ;

– l’asthénosphère ;

– le manteau ;

– le noyau externe liquide ;

– le noyau interne solide.

Coupe schématique de la Terre (source : AVG)

La croûte et le manteau lithosphérique constitue la lithosphère. Elle repose sur l’asthénosphère.

LES PLAQUES TECTONIQUES

La surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques dont l’épaisseur correspond à la lithosphère. Les limites des plaques sont les zones géologiquement actives où l’on trouve les volcans et les séismes.

Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Elles peuvent :

– s’écarter (divergence) au niveau des dorsales océaniques ;

– se rapprocher (convergence) au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes ;

– coulisser au niveau de grandes failles transformantes.

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

La tectonique des plaques est une théorie qui explique les faits observés en géologie interne (volcans et séismes).

Le moteur de la tectonique des plaques est l’énergie interne de la Terre. Cette énergie vient essentiellement de la couche D’’.

Coupe schématique de la Terre montrant les mouvements de convection dans le manteau à l’origine des mouvements des plaques lithosphériques.

Le manteau est chauffé par en dessous. Il remonte en repoussant les couches au-dessus de lui. Il se produit un bombement de l’asthénosphère et de la lithosphère qui se fracture. Il y a de petits séismes.

La remontée du manteau continue. Il s’écoule sur les côtés en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. La pression sur le manteau diminue et il y a fusion partielle de la partie supérieure du manteau. Du magma se forme ce qui explique l’apparition de volcans effusifs dans le rift.

Si la remontée du manteau se poursuit, les deux bords du rift se séparent et une lithosphère océanique faite de roche volcanique apparaît. Elle est coupée en deux par une dorsale. C’est le stade océan étroit comme la Mer Rouge. Si cela continue l’océan s’élargit tout en restant symétrique. C’est la cas de l’océan atlantique.

A la jonction entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale les lithosphères peuvent se détacher. La lithosphère océanique, plus dense que l’asthénosphère s’enfonce. Comme elle est poussée par l’ouverture de l’océan elle plonge sous la lithosphère continentale dans une zone de subduction. La plongée de la lithosphère océanique se fait par à-coups qui s’accompagnent de séismes. En s’enfonçant, la lithosphère se réchauffe et fond en partie. Un magma se forme. Il est à l’origine des volcans explosifs.

Une dorsale océanique est une zone de création de lithosphère océanique. Une zone de subduction est une zone de destruction de lithosphère océanique.

Théorie : une théorie est un ensemble de règles et de lois scientifiques qui cherchent à décrire et à expliquer un ensemble de faits.

Les espèces

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons étudier les espèces. Savez-vous ce qu’est une espèce ? »

Léo : « Une espèce ? C’est un groupe d’animaux qui sont pareils alors on peut les reconnaître ! »

Samuel : « Excuse-moi Léo mais il doit y avoir des espèces de végétaux aussi. »

Léo : « Ah oui ! Et aussi des espèces de champignons ! »

Samuel : « Alors on doit dire que c’est un groupe d’êtres vivants qui sont pareils. »

Léo : « Et quand ils font des petits, les petits sont pareils aussi. »

Samuel : « Il faudrait rajouter ça dans notre définition. Je ne sais pas comment le dire… »

Léo : « Mmmm… Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent faire des petits. Qu’en pensez-vous monsieur Max ? »

Max : « C’est bien réfléchi. Mais votre définition n’est pas suffisante. Il faut préciser que les petits pourront eux-mêmes avoir des petits. Et ce serait mal formulé car on ne parle pas de petits pour les végétaux ou les champignons. Je remplacerait donc par ‘descendance’ en précisant qu’elle doit être féconde. »

Samuel : « Oulala ! Ça en fait du vocabulaire ça ! »

Max : « Vous savez ce que je pense du vocabulaire. C’est une richesse. Et vous êtes tout à fait capables de vous approprier quelques mots. Notons le cours. Je vous donnerai un exemple d’exercice. »

Cheval

Âne
Mulet et bardot

Chez le cheval, un mâle (étalon) et une femelle (jument) peuvent faire des petits. Ces petits pourront à leur tour se reproduire. Il en est de même chez l’âne. Par contre si un étalon s’accouple avec une ânesse, le bardot qui vient au monde sera stérile. De la même façon si un âne se reproduit avec une jument, le mulet qui vient au monde sera stérile.

Le cheval et l’âne se ressemblent. Ils peuvent se reproduire mais leur descendance est stérile. Ils n’appartiennent donc pas à la même espèce.

Max : « Avez-vous compris ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max. »

Max : « Nous allons quand même faire quelques exercices pour que vous vous appropriiez la méthode de rédaction. On se retrouve dans l’article suivant mais vous pouvez déjà trouver les exercices en cliquant ci-dessous 🙂 « 

Espèces-Exercices

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La divergence des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. « 

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui  fait le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »

Max : « Encore une fois le choix est difficile. Commençons avec toi Samuel. »

Samuel : « Merci monsieur Max. Pour le moment nous savons que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. L’activité géologique (volcans et séismes) se concentre aux limites de ces plaques. Les mouvements peuvent être des divergences, des convergences ou des coulissements. »

Léo : « Les divergences c’est quand les plaques s’écartent. Il y a les rifts et les dorsales océaniques. La convergence c’est quand les plaques se rapprochent comme au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes. Les coulissement c’est quand une plaque glisse contre une autre. »

Samuel : « Les plaques sont très grandes mais elles ne sont pas très épaisses. Si j’ai bien compris leur épaisseur correspond à celle de la lithosphère. La lithosphère c’est la couche la plus extérieure de la Terre. Elle est dure et cassante. Son épaisseur est d’une centaine de kilomètres mais vous avez dit que par endroits son épaisseur est nulle. Je ne comprends pas bien. »

Max : « Je vais vous expliquer cela. Pouvez-vous détailler la lithosphère ? »

Léo : « Elle comporte la croûte et le manteau lithosphérique. La limite inférieure de la croûte est le Moho et la limite inférieure de la lithosphère est la LVZ. L’asthénosphère est un tout petit peu moins dure que la lithosphère. Vers 700 km de profondeur on arrive au manteau inférieur. »

Max : « C’est très bien tout ça 🙂 Vous connaissez bien vos leçons. Nous allons pouvoir étudier tout cela. Commençons par les rifts puisque vous n’avez pas bien compris. Actuellement, il y a un grand rift à l’est de l’Afrique. Voyons cela. »

Carte de localisation du rift Est-Africain. C’est une zone de divergence. On y observe des séismes superficiels et des volcans effusifs.

Léo : « Ça fait comme des gradins ou des marches d’escalier de chaque côté d’une plaine. »

Max : « C’est tout à fait ça Léo. La plaine est un fossé d’effondrement. On parle de graben. Voilà ce que cela donne en coupe. »

Coupe schématique d’un rift.

Samuel : « Comment ça se forme ça ? »

Max : « Bonne question. Et si nous modélisions ? J’ai une petite vidéo quelque part… »

Max : « C’est ce qu’il se passe dans la croûte terrestre. »

Léo : « Monsieur Max, si j’ai bien compris… Autrefois l’Amérique du sud et l’Afrique était collés puis ces deux continents se sont séparés. Il y a eu un rift entre les deux ? »

Max : « Tu as bien compris Léo. »

Samuel : « Donc après le rift il y a l’océan ! »

Max : « Oui 🙂 Mais avant de voir les dorsales continuons avec les rifts. Je voulais vous montrer une image mais je ne la trouve pas. Le profil sismique d’un rift… »

Léo : « C’est une image de la profondeur obtenue grâce aux ondes sismiques ? »

Max : « Oui. C’est un peu compliqué mais j’aurais vraiment aimé vous montrer ça. Tant pis. Voici un schéma que l’on peut obtenir à partir de ce genre de document. »

Coupe schématique au niveau d’un rift.

Samuel : « Alors… La lithosphère s’est aminci et la lithosphère est remontée. On voit aussi qu’il y a un réservoir magmatique juste sous le rift. »

Léo : « Ça explique les volcans effusifs. »

Max : « Bravo mes petits. »

Léo : « Nous avons décrit mais ça n’explique pas ce qu’il se passe. »

Samuel : « J’ai une hypothèse ! »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Quand nous avons étudié la coupe de la Terre vous nous avez parlé de la couche D » juste à la limite entre le noyau externe et le manteau. Je me souviens que vous aviez dit que c’est une source de chaleur. Ça chauffe le manteau par en dessous. Quand on chauffe un solide, sa densité diminue et il remonte. Je suppose que c’est ce qu’il se passe avec le manteau. Il remonterait et en arrivant sous la lithosphère il fondrait. »

Léo : « Oui oui oui ! Bravo Samuel ! Ça expliquerait aussi que la croûte se bombe et se fracture ! Ensuite, le manteau repousserait l’asthénosphère sur les côtés ce qui entrainerait la lithosphère ! Et hop ça s’écarte ! »

Max : « Alors là bravo ! Je n’ai rien d’autre à dire. Bravo à tous les deux 🙂 J’ai un peu l’air bête avec ma modélisation. Elle est inutile. »

Léo : « Non ! Je veux voir ! »

Léo : « Oulala ! La bulle qui remonte c’est le manteau ? »

Max : « Oui mais dans la réalité la remontée se fait en dizaines de millions d’années. »

Samuel : « On voit bien que la remontée du manteau repousse la couche du dessus. »

Léo : « En plus, on voit que la couche du dessus s’enfonce sur les bords. »

Samuel : « Forcément ! Si ça s’écarte quelque part il faut bien que ça s’enfonce ailleurs ! »

Léo : « Monsieur Max, si la divergence continue après l’apparition du rift, il doit y avoir de plus en plus de volcans. Ça fait un alignement de volcans effusifs. Ça ressemble à une dorsale ça ! »

Max : « Oui Léo. Les deux bords du rift se sépare et l’espace se comble avec de la roche magmatique. C’est comme cela que se forme la lithosphère océanique. Voici une modélisation. »

Léo : « Je comprends. Quand les continents se sont séparés, l’espace entre le deux se comble de roche volcanique. C’est comme cela que se forme la croûte océanique. »

Samuel : « Et donc après le rift, il y a bien un océan ! »

Max : « Oui mes petits 🙂 Il est d’abord étroit comme c’est le cas pour la mer rouge. »

Carte de la Mer Rouge (source : Wikipédia)

Léo : « Pourquoi dit-on la Mer Rouge si c’est un océan ? »

Max : « Cela ne fait pas longtemps qu’on connaît la nature d’un océan. Un océan a une croûte océanique faite de roche volcanique et il possède ou il a possédé une dorsale. Une mer c’est sur un continent. Je continue. Après, l’océan ne fait que s’élargir. Il ne se passe rien de plus. On peut dater l’âge des fonds océaniques. Voici ce que cela donne pour l’océan Atlantique. »

Max : « Voilà ! Vous savez tout ! Vous pouvez reconstituer ce qu’il s’est passé pour que l’Afrique et l’Amérique du sud trouvent leur place actuelle 🙂 Avant d’aller vous laisser vous aérer en récréation regardons une petite animation. »

Max : « Cette fois vous savez tout ! »

Léo : « Merci monsieur Max ! »

Samuel : « C’était très intéressant 🙂 « 

Max : « Je vous mets un petit cours que vous recopierez pour la prochaine fois et en lien, un document qui résume un peu tout ce que nous avons vu aujourd’hui. Travaillez bien ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

III. LA DIVERGENCE DES PLAQUES.

La divergence commence au sein d’un continent. Le manteau, chauffé par en dessous remonte. Il s’accumule puis s’écoule sur les côtés. L’asthénosphère s’écarte en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. Le manteau fond et donne un magma fluide à l’origine de volcans effusifs. A chaque mouvement un séisme superficiel se produit.

Si la divergence continue une dorsale apparaît et sépare deux plaques lithosphérique. De la lithosphère océanique se met en place. C’est le stade océan étroit illustré actuellement par la Mer Rouge. Puis l’océan s’élargit et on arrive au stade océan Atlantique.

Doc divergence

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