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L’origine des produits volcaniques

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour bonjour 🙂 Qui veut faire le petit rappel ? »

Samuel : « Moi monsieur Max. Nous avons vu qu’une éruption volcanique correspond à l’émission de produits volcaniques à partir d’un centre éruptif. »

Léo : « Les produits volcaniques sont les gaz, des cendres et de la lave. »

Samuel : « Il existe deux grands types de volcans : les effusifs qui émettent de la lave fluide très chaude et les explosifs qui émettent surtout des gaz et des cendres et un peu de lave visqueuse. »

Léo : « Et la différence entre les deux types de volcans vient de la viscosité de la lave. »

Max : « Bien. C’est suffisant. Inutile de redonner toutes nos connaissances. Vous allez aujourd’hui travailler en autonomie pour découvrir d’où viennent les produits volcaniques. »

Léo : « Nous savons déjà qu’ils viennent d’en dessous du volcan et qu’en remontant la lave produit des petits séismes. »

Max : « Oui, vous le savez déjà. Mais vous allez découvrir bien d’autres choses 🙂 »

Léo : « Monsieur Max, vous avez dit qu’on allait travailler en autonomie. Ce sera noté ? »

Max : « Oui Léo. Mais il suffit de savoir lire et écrire pour réussir cette activité. »

Samuel : « Alors on devrait y arriver 🙂 « Max : « Quelques conseils. Les réponses doivent être courtes. Il faut trouver la bonne réponse dans le texte et reformuler pour répondre en une seule phrase. Il est hors de question de recopier chaque paragraphe à chaque question. Et puis lisez  bien le texte avant de lire les questions. Il faut le lire, le relire, le lire encore. Si vous l’avez bien lu, vous aurez les réponses en lisant les questions. Voilà 🙂 Bon travail. »

Samuel : « Monsieur Max, avons-nous toute l’heure ? »

Max : « Ce travail pourrait se faire en 20 minutes mais je vous laisse toute l’heure. Il faut penser aux élèves les plus lents… »

A la fin de l’heure…

Max : « Mes petits il est temps de rendre vos copies. »

Samuel et Léo : « Voilà monsieur Max ! »

Max : « Vous pouvez ranger vos affaires et partir. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Activité Les phénomènes à l’origine d’une éruption 2

Séance suivante

Modélisons cela… (Correction)

Bonjour à tous ! J’ai bien reçu vos devoirs et il me faut maintenant vous donner la correction. Je vais en profiter pour faire quelques remarques sur la démarche de modélisation. Commençons…

Observation : Nous savons qu’il existe deux types de volcans : les volcans effusifs et les volcans explosifs.

Problème : Comment expliquer la différence de dynamisme éruptif entre ces deux types de volcans ?

Hypothèse : On suppose que la différence de dynamisme s’explique par la différence de viscosité des laves.

Modèle :

Protocole : Commençons par modéliser les éruptions effusives. Dans un tube en U on met de la sauce tomate qui représente la lave fluide et un peu d’eau. Les gaz volcaniques sont représentés par les gaz produits par un cachet effervescent. Puis on bouche le côté où se trouve le cachet. Pour modéliser les éruptions explosives on prend un second tube en U dans lequel on place de la purée qui représente la lave visqueuse et un peu d’eau. Puis on bouche des deux côtés.

Résultats : Dans le premier tube en U, les gaz du cachet effervescent peuvent remonter facilement et la sauce tomate remonte et s’écoule calmement le long du tube. Dans le second tube, les gaz du cachet effervescent ont du mal à s’échapper. Ils s’accumulent puis poussent la purée qui éjecte le bouchon. Puis la purée sort verticalement.

Interprétation : Avec un produit fluide les gaz s’échappent facilement. Les bulles remontent le liquide s’écoule calmement. Avec un produit visqueux les gaz ont du mal à s’échapper. ils s’accumulent et finissent par s’échapper brutalement en provoquant une explosion.

Conclusion : Quand la lave est fluide les gaz s’échappent facilement. Les bulles remontent et entraînent calmement la lave qui forme des coulées. Quand la lave est visqueuse les gaz n’arrivent pas à s’échapper. Ils s’accumulent puis sont libérés de façon explosive. Une nuée ardente apparaît puis les gaz continuent à s’échapper en entraînant des cendres sous forme de panache éruptif. Puis il arrive que la lave forme une aiguille de lave. La différence de dynamisme entre les volcans gris et les volcans rouges vient de la différence de viscosité de la lave.

Voilà ! Ce n’était pas bien difficile 🙂

J’ai parlé de remarques. Il y en a une qui me vient là, tout de suite. Vous avez peut-être remarqué que les résultats décrivent ce qu’il se passe dans le modèle. Ici, dans les résultats, on parle de sauce tomate, de purée… Dans l’interprétation on explique ce qu’il se passe dans la modèle. Puis, dans la conclusion, on revient à la réalité. On ne parle plus de la sauce tomate mais de la lave fluide. De même on oublie la purée et on décrit le comportement de la lave visqueuse. C’est plus facile que dans la démarche expérimentale. Je répète : dans l’interprétation on parle du modèle alors que dans la conclusion on revient à la réalité.

Modélisons cela

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Les besoins respiratoires des organes

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « Monsieur Max, puis-je faire le petit rappel ? »

Max : « Si tu veux Léo. Nous t’écoutons. »

Léo : « Lors d’un effort physique le rythme cardiaque, le rythme respiratoire et la température corporelle augmentent. »

Max : « Oui Léo. Samuel, peux-tu donner les définitions ? »

Samuel : « Je peux 🙂 Le rythme cardiaque est le nombre de battements du cœur par minute et le rythme respiratoire est le nombre d’inspirations par minute. »

Max : « Très bien. Rappelons vos hypothèses. »

Léo : « Moi monsieur Max ! Moi ! »

Max : « Léo… »

Léo : « On suppose que les muscles respirent et se nourrissent. Ce serait pour cela que nous devons respirer plus pendant l’effort et bien manger avant. »

Max : « Oui Léo. Commençons par ta première hypothèse : on suppose que les organes respirent. Vous allez me représenter le protocole qui permettrait de vérifier cette hypothèse. Avant de commencer demandez-vous ce qu’il faut vérifier pour savoir si un muscle respire et ce qu’il faut utiliser. »

Léo : « Monsieur Max, c’est noté ? »

Max : « Oui, sur 10 points. Au travail. Vous avez dix minutes… »

Dix minutes plus tard, Max passe dans les rangs…

Max : « C’est très bien tout ça. »

Max : « Bien, maintenant je vais vous donner les résultats. Vous les formulerez puis vous les interpréterez et enfin vous formulerez la conclusion de cette expérience. »

Samuel : « C’est encore une interro ? »

Max : « Oui Samuel. »

Dix minutes plus tard, Max passe dans les rangs…

Max : « Bravo à tous les deux ! Samuel, va faire la correction au tableau s’il te plaît. »

Samuel : « Oui monsieur Max. »

Résultats :

Dans le témoin la quantité de dioxygène reste constante à 21% et l’eau de chaux reste limpide.

Avec le muscle, la quantité de dioxygène a diminué de 21 à 19% et l’eau de chaux s’est troublée.

Interprétation :

Avec le muscle la quantité de dioxygène a diminué car le muscle en a prélevé et l’eau de chaux s’est troublée au contact du dioxyde de carbone rejeté par le muscle.

Conclusion :

Un muscle prélève du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone donc il respire.

Max : « Bravo à tous les deux ! Encore une fois la moyenne de classe va être de 20 sur 20 🙂 Nous avons donc vérifié la première partie de notre hypothèse. »

Samuel : « Monsieur Max, puis-je déduire de l’accélération du rythme respiratoire lors d’un effort que les besoins des organes augmentent lors de l’effort ? »

Max : « Absolument Samuel. Les besoins des organes dépendent de l’effort mais aussi de l’âge. Pas d’autres questions ? Non ? Alors filez en récréation faire augmenter vos rythmes cardiaques 🙂 »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Correction de l’activité faite en classe : Respiration Muscle

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Les réactions du corps à l’effort

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Pouvez-vous me faire le petit rappel ? »

Samuel : « On a fait des squats ! »

Léo : « et nos rythmes cardiaques et respiratoires ont augmenté. »

Samuel : « Notre température corporelle a augmenté aussi mais on ne l’a pas mesurée. »

Max : « Très bien. Nous noterons cela plus tard avec les définitions. Que se passerait-il si vous faisiez un effort physique sans avoir mangé depuis longtemps ? »

Léo : « On aurait pas d’énergie et on ne ferait pas de bonnes performances. »

Samuel : « Et on pourrait avoir la tête qui tourne. »

Léo : « Même avoir un malaise ! »

Samuel : « C’est la crise de pipoglycémie. Ça va mieux si on mange du sucre en attendant de faire un vrai repas. »

Max : « On dit hypoglycémie Samuel 🙂 Mais sinon vous avez raison. Pouvez-vous maintenant proposer une hypothèse sur les besoins des organes ? »

Léo : « Résumons. Pour faire une effort il faut respirer plus vite et plus fort et si on a pas mangé nos muscles n’ont pas d’énergie. »

Samuel : « Je sais ! Je suppose que pour fonctionner nos organes ont besoin de respirer et de se nourrir ! »

Léo : « On respire et on mange pour nos organes 🙂 « 

Max : « N’oubliez pas que ce ne sont que des hypothèses. Il faudra les vérifier. Pour le moment notons la leçon. »

LES BESOINS DES ORGANES

I. LES ADAPTATIONS DU CORPS À L’EFFORT.

Suite à un effort physique la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la température corporelle augmentent.

Ces observations font supposer que pour fonctionner un organe a besoin de respirer et de recevoir des nutriments.

La fréquence cardiaque est le nombre de battement du cœur par minutes. La fréquence respiratoire est le nombre d’inspirations par minute.

L’hypoglycémie est une baisse du taux de sucre dans le sang. Elle peut provoquer une faiblesse voire un malaise.

Un nutriment est une substance nutritive directement utilisable par les organes ou les cellules.

Repos Activité
Petizours Rythme cardiaque 200 bpm 400 bpm
Rythme respiratoire 400 inspirations / min 620 inspirations / min
Humain Rythme cardiaque 70 bpm 120 bpm
Rythme respiratoire 20 inspirations / min 40 inspirations / min

Max : « Voilà 🙂 Je peux rappeler votre hypothèse : si nous respirons et que nous nous nourrissons c’est pour satisfaire les besoins des organes. Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors vous pouvez filer en récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Séance suivante

Modélisons cela…

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Samuel, peux-tu faire le petit rappel ? »

Samuel : « Je peux monsieur Max ! Nous avons vu qu’il existe deux principaux types de volcans. Les volcans explosifs, dits volcans gris, explosent. Ils libérent brutalement de grandes quantités de gaz et de cendres sous forme de nuées ardentes et de panaches éruptifs. Ils émettent également un peu de lave visqueuse, qui coule mal. »

Max : « Merci Samuel. Léo va prendre la suite. »

Léo : « Oui monsieur Max. Il y a aussi les volcans effusifs dits volcans rouges. Ils émettent de grandes quantités de lave fluide sous forme de fontaines de lave et de coulées de laves. Il y a aussi des gaz et des cendres mais moins. »

Max : « Très bien ! Bravo à tous les deux ! Encore un fois vous connaissez parfaitement vos leçons. »

Léo : « Monsieur Max, j’ai une question ! Comment expliquer la différence entre ces deux types de volcans ?« 

Max : « C’est une très bonne question Léo. Mais vous connaissez déjà la réponse. Elle est dans la leçon que vous avez si bien récitée. »

Samuel : « J’ai une hypothèse ! Et si c’était à cause de la viscosité de la lave ? Si la lave est fluide les gaz peuvent remonter facilement et l’éruption est calme.  On dit qu’elle est effusive. Alors que si la lave est très visqueuse les gaz ont du mal à sortir. Ils s’accumulent et quand il y en a beaucoup ils sortent de façon brutale et ça explose. Boum le volcan ! »

Max : « Samuel, tu viens de proposer une hypothèse et ses conséquences vérifiables. Comment pourrions-nous vérifier cette hypothèse ? »

Samuel et Léo : « En faisant un modèle ! »

Max : « Oui, un modèle en deux parties. L’une pour les éruptions effusives, l’autre pour les éruptions explosives. Je vous montre ça. Commençons par le modèle éruption effusive… »

La vidéo originale

Léo : « Rholala ! On voit bien comme ça ! »

Max : « N’oubliez pas que lorsque nous faisons un modèle il faut dire à quoi correspondent les éléments du modèle dans la réalité. »

Samuel : « La sauce tomate représente la lave fluide et les gaz produits par le cachet effervescent représentent les gaz volcaniques. »

Max : « Très bien Samuel. Passons au modèle suivant… »

La vidéo originale

Samuel : « Boum le modèle ! »

Léo : « Là c’est de la purée qui représente de la lave visqueuse. Les gaz du cachet représentent encore les gaz volcaniques. »

Max : « Oui Léo. Bien, maintenant vous allez prendre une feuille, la présenter comme pour une évaluation puis vous rédigerez la démarche de modélisation que nous venons de suivre. N’oubliez pas d’indiquer, dans le protocole, à quoi correspondent les différents éléments de nos modèles dans la réalité. Et vous aurez la réponse à la question de Léo. Au travail ! »

Séance suivante

Deux types de volcans

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Avez-vous bien révisé ? »

Samuel : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors la séance d’aujourd’hui vous paraîtra facile. Nous allons faire la leçon puis je vous donnerai un petit exercice. Prenez vos cahiers et notez. »

LES VOLCANS

I. DEUX TYPES DE VOLCANS.

1. Les volcans explosifs.

Les volcans gris sont des volcans explosifs. Ils émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous forme de nuées ardentes et de panaches éruptifs. Ils peuvent aussi émettre un peu de lave visqueuse.

Une nuée ardente est un nuage de gaz et de cendres qui dévale les pentes du volcan à haute vitesse. Au départ, une nuée ardente peut dépasser 500 km/h et 500°C.

Un panache éruptif est constitué de cendres projetées verticalement par des gaz à haute vitesse.

2. Les volcans effusifs.

Ce sont les volcans rouges ou effusifs. Ils émettent de grandes quantités de lave fluide sous forme de fontaines de lave et de coulées de lave fluide.

Une éruption volcanique est donc l’émission de produits volcaniques (lave, gaz, cendres) à partir d’un centre éruptif. Les éruptions sont toujours précédées par de petits séismes.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors rangez vos cahiers. Je vais vous distribuer le petit exercice. »

Couleur dominante

Mode d’émission

Produits émis

Température

Fluidité

Roches

Basalte Rhyolite

Dynamisme

Samuel : « Monsieur Max, devons-nous remplir le tableau ? »

Max : « Oui Samuel. »

Samuel : « D’accord monsieur Max. »

Samuel et Léo : « Fini ! »

Couleur dominante Rouge Gris
Produits émis Lave, gaz et cendres Gaz et cendres, lave
Mode d’émission Fontaine de lave et coulées de lave Nuées ardentes et panaches de cendres
Température 1100°C 600°C
Fluidité Fluide Visqueux
Dynamisme Effusif Explosif
Roches Basalte Rhyolite

Max : « Bravo mes petits ! Avant de terminer je vous distribue un document qui reprend tout cela. Le voici… »

Si vous n’avez pas de questions vous pouvez aller vous dégourdir les pattes en récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Séance suivante

LES SÉISMES

Dans ce premier chapitre nous allons étudier les séismes ou tremblements de terre. Pour ce faire nous allons nous poser quelques questions et tenter d’y répondre. Et, comme vous le verrez, une réponse engendre une nouvelle question 🙂 Nous commencerons par observer les effets des séismes puis, petit à petit, nous remonterons à leur cause. Nous pourrons alors expliquer ce qu’il se passe lors d’un séisme.

Quelles sont les manifestations et les conséquences des séismes ?

I. MANIFESTATIONS ET CONSÉQUENCES DES SÉISMES.

Comment localiser un séisme ?

II.  LA LOCALISATION DES SÉISMES.

1. L’épicentre d’un séisme.

2. Le foyer d’un séisme.

Qu’est ce qu’une faille ?

III. LES FAILLES.

IV. L’ORIGINE DES SÉISMES.

Comment expliquer l’apparition d’une faille ?

1. L’origine des failles.

Comment expliquer l’apparition des ondes sismiques ?

2. L’origine des ondes sismiques.

Comment les séismes sont-ils répartis à la surface de la terre ?

V. LA RÉPARTITION MONDIALE DES SÉISMES.

Commencer le chapitre

LE VOLCANISME

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Et puis dépêchez vous. Je voudrais vous montrer quelques films pour vous présenter le volcanisme. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « On va étudier le volcanisme ? Chouette alors ! »

Samuel : « Et on va regarder des vidéos ! »

Max : « Oui, quelques unes. Je compte sur vous pour être sages ! »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors commençons… »

Éruption du Mont Saint-Helens (Maurice et Katia Kraft)

Éruption du Mont Saint-Helens (version courte)

Léo : « Rholala ! La montagne a explosé d’un coup ! Boum la montagne ! »

Max :  » 🙂 Léo, tu devrais parler du volcan. »

Léo : « Oui oui ! Pardon monsieur Max ! Le volcan a explosé d’un coup ! Boum le volcan ! »

Samuel : « Moi je croyais qu’il y avait de la lave qui sortait d’un volcan. »

Léo : « Là il y en avait pas ! C’était… C’était comme des cendres qui formaient des nuages. »

Samuel : « Des nuages qui allaient très vite ! Vers le bas ou vers le haut. »

Léo : « Les cendres devaient être poussées par des gaz ! C’est pour ça que ça a explosé ! Il y avait plein de gaz dans le volcan et puis ils ont été libérés d’un coup quand ça a explosé et les cendres ont été projetées à toute vitesse ! »

Max : « Vous avez tout compris à ce premier type de volcan. Ce sont les volcans gris ou volcans explosifs. Regardons un peu mieux… »

Une nuée ardente

Léo : « Rhoooo ! »

Samuel : « C’est un nuage de cendres qui dévale la pente à toute vitesse ! »

Max : « C’est ce que les géologues appellent une nuée ardente. Une nuée ardente est un nuage de gaz et de cendres qui dévale les pentes du volcan à haute vitesse. Au départ, une nuée ardente peut dépasser 500 km/h et 500°C. »

Samuel : « Mais c’est très dangereux alors ! »

Max : « Oui Samuel, c’est extrêmement dangereux. Continuons… »

Un panache éruptif

Samuel : « Encore des cendres projetées à toute vitesse ! »

Max : « Oui, cette fois elles sont projetées verticalement et, en général, cela dure plusieurs jours, voire plusieurs semaines. C’est un panache éruptif. Un panache éruptif est constitué de cendres projetées verticalement par des gaz à haute vitesse. »

Léo : « Monsieur Max, jusqu’à quelle hauteur peuvent aller les cendres ? »

Max : « Pour le Saint Helens, elles ont atteint environ 20 km. Pour le Krakatoa elles ont atteint 85 km. »

Samuel : « Ah oui, quand même… »

Max : « Évidemment, elles se dispersent dans l’atmosphère petit à petit bien qu’une grande partie retombe rapidement au sol. Les cendres dispersées dans l’atmosphère font écran aux rayons du soleil. L’éruption du Pinatubo en 1991 a ainsi provoqué une baisse de la température moyenne sur terre de plus de 1°C pendant deux à trois ans. »

Samuel : « Mais il n’y a jamais de lave dans ces volcans gris ? »

Max : « Si, un peu. Elle coule très mal. On dit qu’elle est visqueuse. Quand elle sort du volcan elle peut former une aiguille de lave qui grandit de quelques centimètres par jour et qui finit pas s’effondrer. Voici un exemple à la montagne Pelée en 1903. »

Léo : « C’est de la lave qui sort comme ça ? »

Max : « Oui Léo. Je répète qu’elle est très visqueuse. On peut dire très pâteuse si vous voulez. »

Samuel : « Je ne voyais pas les volcans comme ça moi… »

Max : « Je vous ai donc appris quelque chose… Qui veut résumer ce que nous venons de voir ? »

Samuel et Léo : « Moi monsieur Max ! Moi ! »

Max :  » 🙂 Samuel, nous t’écoutons. »

Samuel : « Les volcans gris sont des volcans explosifs. Ils émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous forme de nuées ardentes et de panaches éruptifs. Ils peuvent aussi émettre un peu de lave visqueuse.« 

Max : « Très bien Samuel. Passons au second type de volcan… »

Éruption du Piton de la Fournaise, Île de la Réunion (France)

Éruption du Piton de la Fournaise, Île de la Réunion (France), le 15 septembre 2018.

Samuel : « Là ça ressemble plus à ce que j’imaginais pour un volcan. »

Léo : « Oui, il y a de la lave qui sort du cratère et qui forme de grandes coulées de lave. »

Samuel : « Mais je ne savais pas que ça bouillonnait comme ça dans le cratère. »

Max : « Ce sont les fontaines de lave. »

Léo : « C’est le gaz qui sort et qui éjecte des morceaux de lave monsieur Max ? »

Max : « Oui Léo mais nous parlerons plutôt de lambeaux de lave. Voulez-vous voir une autre fontaine de lave ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Une fontaine de lave au Kilauea (Hawaï, USA) le 18 Mai 2018

Samuel : « C’est encore les gaz qui remontent et qui projettent les lambeaux de lave. »

Léo : « Et en remontant, les gaz entraînent la lave. Et ça fait des coulées de lave. »

Max : « Oui Léo. Je peux encore vous en montrer… »

Éruption du Kilauea (Hawaï, USA) le 6 juin 2018

Max : « Comme vous pouvez le voir, la lave coule vite. On dit qu’elle est fluide. En se refroidissant, elle commence à se solidifier et sa couleur s’assombrit. Elle coule aussi moins vite. Voici une vidéo qui montre une coulée de lave à deux kilomètres de son point de sortie. »

Éruption du Kilauea (Hawaï, USA) le 9 décembre 2011.

Léo : « Il y a comme une croûte durcie sur la coulée. »

Max : « Oui Léo. Pourrais-tu résumer ce que nous venons de voir avec ce second type de volcans ? Je précise que ce sont des volcans effusifs. »

Léo : « Oui monsieur Max. Ce sont les volcans rouges ou effusifs. Ils émettent de grandes quantités de lave fluide sous forme de fontaines de lave et de coulées de lave.« 

Max : « Très bien Léo. Nous reprendrons tout cela sous forme de leçon lors de la prochaine séance. Pour le moment je voudrais vous montrer un dernier film… »

Léo : « Hé ! Mais c’est sous l’eau ! »

Samuel : « Rholala ! »

Max : « Et oui 🙂 La lave se solidifie au contact de l’eau mais à l’intérieur elle est encore liquide et avance. Elle perce la croûte et avance mais sa surface se solidifie presque instantanément… Bien, ce sera suffisant pour aujourd’hui. Vous pouvez ranger vos affaires. Et revoyez bien ces films pour la prochaine fois ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits… »

Séance suivante

Des échanges gazeux respiratoires

LA RESPIRATION

Hypothèse : On suppose que, lorsqu’il respire, un être vivant prélève du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone.

I. DES ÉCHANGES GAZEUX RESPIRATOIRES.

La respiration est un échange gazeux respiratoire entre un être vivant et son environnement. L’être vivant prélève du dioxygène dans son environnement et y rejette du dioxyde de carbone. (Dans l’eau les gaz sont dissous).

Pour vérifier qu’un être vivant respire il faut vérifier qu’il prélève du dioxygène et qu’il rejette du dioxyde de carbone.

Pour étudier la respiration on utilise un oxymètre (pour le dioxygène) et de l’eau de chaux (pour le dioxyde de carbone).

Max : « Quand vous aurez fini de noter vous pourrez ranger vos affaires et filer vous dégourdir les pattes. Ah ! Attendez ! J’ai trouvé un site qui vous permet de réviser tout ce que nous avons fait de façon simple et ludique. Je vous conseille de vous entraîner… »

Quelques exercices pour réviser

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir monsieur mes petits ! »

Séance suivante

La répartition des êtres vivants dans l’environnement

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Mes chers petits 🙂 Samuel, veux tu nous faire un petit rappel s’il te plaît ? »

Samuel : « Nous étudions les caractéristiques physiques de l’environnement. Ce sont des grandeurs qui se mesurent avec des appareils et qui s’expriment avec une unité. Par exemple la température se mesure avec un thermomètre et s’exprime en degrés Celsius. »

Max : « Très bien. Léo, peux-tu donner les deux autres exemples ? »

Léo : « Je peux monsieur Max. L’humidité se mesure avec un hygromètre et s’exprime en pourcentage. L’éclairement se mesure avec un luxmètre et s’exprime en Lux. Je peux ajouter que les caractéristiques physiques changent en fonction du temps et du lieu. »

Max : « Je vois que vous avez bien appris et que vous avez compris. Comme d’habitude 🙂 »

Léo : « Monsieur Max, j’ai une question ! »

Max : « Comme souvent. Vous avez souvent des questions et j’apprécie. »

Léo : « Merci monsieur Max. Connaissez-vous les cloportes ? »

Max : « Bien sûr Léo. Pourquoi cette question ? avant que tu répondes, je vous montre une courte vidéo de cloportes dans leur milieu de vie… »

 Vidéo : Les cloportes dans leur milieu de vie

Max : « Pourquoi cette question Léo ? »

Léo : « Je les observe toujours dans des endroits sombres et humides. C’est par hasard ? »

Max : « Qu’en pensez-vous ? »

Samuel : « Moi je pense que ce n’est pas pas hasard. Je pense qu’ils recherchent l’humidité et l’obscurité. »

Léo : « Tu penses mais tu n’est pas sûr ! »

Max : « C’est comme cela en science Léo. Tu as posé une question. Samuel propose une réponse. Savez-vous comment s’appelle une réponse dont on est pas sûrs et qu’il va falloir vérifier ? »

Samuel : « Ne serait-ce pas ce qu’on appelle une hypothèse ? »

Max : « Si Samuel. »

Samuel : « Alors j’ai fait une hypothèse moi ? »

Max : « A vrai dire, tu en as même fait deux 🙂 »

Samuel : « Comment allons-nous faire pour les vérifier ? »

Léo : « Je sais ! Nous allons faire des expériences ! »

Max : « Oui Léo. Que me proposez-vous ? »

Samuel : « Il faudrait leur laisser le choix entre un endroit sombre et un endroit éclairé. »

Léo : « On fait comme une grande boite. D’un côté, on laisse à la lumière et l’autre côté on met un couvercle comme ça l’éclairement sera faible. »

Max : « Vous venez de proposer un protocole. Que prévoit notre hypothèse ? »

Léo : « Si notre hypothèse est juste alors les cloportes iront du côté sombre. »

Max : « C’est exact 🙂 Ce que tu as dit Léo s’appelle la conséquence prévisible de l’hypothèse. Nous pourrions mettre en œuvre ce protocole mais je n’ai pas le matériel sous la patte. Regardons plutôt une courte vidéo. »

 

 

 

 

Max : « Léo, nous avons étudié les caractéristiques physiques de l’environnement il me semble ! »

Léo : « Oui, pardon monsieur Max. Sous le bois l’éclairement est faible. »

Samuel : « Et l’humidité est élevée ! » Léo : « Peut-être que les cloportes aiment quand l’éclairement est faible et que l’humidité est élevée ! »

Max : « Êtes-vous sûrs de ce que vient de dire Léo ? » Samuel : « Je pense comme lui mais je ne suis pas sûr. » Max : « Ce que vient de faire Léo c’est formuler une hypothèse. »

Léo : « Il faudrait vérifier, pour être sûrs ! »

Samuel : « En sciences il faut faire des expériences ! Si on faisait une expérience ? »

Max : « Bonne idée ! Mais à quoi ressemblerait cette expérience ? »

Samuel : « Mmmmm… On pourrait laisser le choix à un cloporte entre un endroit éclairé et un endroit sombre. Et puis on regarderait où il va. Si Léo a bon il devrait aller vers l’endroit sombre ! »

Léo : « Et on pourrait faire pareil avec un endroit humide et un endroit sec. Si le cloporte va vers le côté humide c’est qu’il aime l’humidité. »

Samuel : « et puis la température ! On fait un endroit à… Je sais pas moi : 20°C et puis un autre à 8°C et on regarde où il va ! »

Max : « Bravo mes petits ! Vous venez de donner trois protocoles ! Ce sont les descriptions de 3 expériences différentes. J’ai justement un petit logiciel… Voici le lien vers l’expérience qui permet de savoir si le cloporte recherche l’humidité ou non… »

Première expérience

Léo : « Rholala ! Quand on assèche un compartiment, les cloportes vont tout de suite dans l’autre ! »

Samuel : « Alors que dans le témoin ils se promènent tranquillement un peu partout ! »

Max : « Vous venez de formuler les résultats de la première expérience. Comment expliquez-vous ces résultats ? »

Léo : « Ben… On peut dire que les cloportes recherchent l’humidité. »

Max : « Très bien Léo ! Tu viens d’interpréter les résultats. Revenons à la question que tu avais posée au départ, Léo. »

Léo : « Je ne me souviens plus exactement de ma question. Mais c’était… Comment les animaux se répartissent-ils dans l’environnement ? »

Max : « Et avez-vous la réponse maintenant ? »

Samuel : « Ouiiiii ! On sait maintenant que les animaux se répartissent dans l’environnement en fonction des caractéristiques physiques ! »

Max : « Samuel, tu viens de formuler la conclusion de notre expérience. Quelle séance ! Vous avez découvert deux choses très importantes. La première est que les êtres vivants se répartissent dans l’environnement en fonction des caractéristiques physiques. La seconde est une méthode que nous allons beaucoup utiliser. Il s’agit de la démarche expérimentale. Je vous conseille d’aller lire l’article que j’ai déjà écrit à ce sujet : La démarche expérimentale. Pour le moment, notons la leçon. »

IV. LA RÉPARTITION DES ÊTRES VIVANTS DANS L’ENVIRONNEMENT.

Les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard dans l’environnement. Ils se répartissent en fonction des caractéristiques physiques de l’environnement.

Certains êtres vivants recherchent l’humidité (cloportes, mousses, limaces…) D’autres s’exposent au soleil (gendarmes, lézards des murailles…)

Les animaux se répartissent également dans l’environnement en fonction de leurs besoins en nourriture.

Un animal diurne est un animal actif le jour.

Un animal nocturne est un animal actif la nuit.

Max : « Vous avez bien travaillé aujourd’hui. Si vous voulez, vous pourrez continuer à expérimenter pour trouver les préférences du cloporte. Je vous donne les liens vers les deux autres expériences. Et deux petites questions. Vous pourrez me donner vos réponses dans les commentaires. N’oubliez pas de laisser votre prénom et votre classe 🙂 Allez, dehors mes petits ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir. Et n’oubliez pas de bien revoir vos leçons. »

Expérience 2

Les cloportes préfèrent-ils une température élevée ou une température basse ?

Expérience 3

Les cloportes recherchent-ils l’obscurité ou un éclairement important ?

Une petite vidéo avec des expériences

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