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La cellule, le cours

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Léo, veux-tu bien nous parler des cellules s’il te plaît ? »

Léo : « Je veux bien. Tous les êtres vivants sont constitués d’au moins une cellule. Une cellule est constituée d’un cytoplasme entouré d’une membrane. Souvent il y a un noyau dans le cytoplasme. Et les cellules végétales ont en plus des chloroplastes dans le cytoplasme et une paroi autour de la membrane. »

Max : « Très bien Léo. Nous allons noter cela dans les cahiers. Évidemment, je vais vous donner quelques complément. Prenez vos cahiers. »

III. LA CELLULE.

Tous les êtres vivants sont constitués d’au moins une cellule.

Les êtres vivants constitués d’une seule cellule sont qualifiés d’unicellulaires. Les êtres vivants constitués de plusieurs cellules sont qualifiés de pluricellulaires.

Toutes les cellules ont la même organisation de base : un cytoplasme entouré d’une membrane. Elles ont souvent un noyau.

Les cellules végétales contiennent en plus des chloroplastes et la membrane est entourée par une paroi.

La cellule est l’unité structurale du monde vivant. On peut en déduire que tous les êtres vivants proviennent d’un ancêtre unicellulaire simple constitué d’un cytoplasme enfermé dans une membrane. Cet ancêtre commun est appelé LUCA (Last Universal Common Ancestor).

Max : « Voilà pour la leçon. Nous avons vu comment légender un dessin. Vous allez maintenant étudier la méthode à suivre pour réaliser un dessin. »

Chapitre suivant

Construire un schéma

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Léo, le petit résumé s’il te plaît. »

Léo : « Facile ! Nous avons vu que les organes, ou les cellules, ont besoin de glucose et de dioxygène pour produire de l’énergie. Chez les animaux, le dioxygène et le glucose sont prélevés dans le sang. La production d’énergie s’accompagne de la production de déchets qui sont évacués dans le sang chez les animaux. Voilà ! »

Samuel : « Tu n’as pas dit que les déchets sont le dioxyde de carbone et l’eau ! »

Max : « Ce n’est pas grave. Aujourd’hui je vais vous apprendre à construire un schéma. Un schéma permet de résumer tout le chapitre, ou presque, de façon graphique. »

Léo : « Ça va être compliqué ? »

Max : « Si vous comprenez bien, vous verrez que ce n’est pas difficile. Je répète : je vais vous apprendre à le construire. C’est-à-dire à le faire vous-mêmes. Il ne faut pas l’apprendre par cœur mais comprendre comment le faire. »

Samuel et Léo : « Compris monsieur Max ! »

Max : « Pour cela, il faut savoir ce que nous allons faire. Ce schéma va représenter les échanges entre les organes et le sang et la production d’énergie. »

Léo : « Ça va. On connaît tout. »

Max : « Nous avons tout vu en effet. Pour construire ce schéma, il faut reprendre le tableau de valeurs que je vous ai donné quand nous avons étudié les échanges entre les organes et le sang. Le voici… »

Max : « Inutile de la connaître par cœur ! Bien, nous pouvons commencer. Je rappelle que notre schéma doit montrer les échanges entre les organes et le sang. Je commence par représenter, de façon simplifiée, un organe et un vaisseau sanguin qui y arrive et en repart. Je n’oublie pas de légender sinon personne ne peut comprendre. Voilàààààà… »

Max : « J’ajoute maintenant les quantités de dioxygène dans le sang arrivant à l’organe (à gauche) et dans le sang repartant de l’organe (à droite)…. »

Max : « Pour mieux voir, je vais colorier le sang en rouge. Il y a plus de dioxygène à gauche qu’à droite. Je colorie donc plus à gauche qu’à droite. »

Max : « Comment expliquer ces différences de quantités de dioxygène ? Nous le savons : l’organe a prélevé du dioxygène. Je représente cela par une flèche rouge qui part du sang pour arriver dans l’organe. »

Max : « Vous suivez ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Alors je continue. Je reporte les quantités de dioxyde de carbone sur le schéma. »

Max : « Et je fais du coloriage. Oups. J’ai oublié de légender le rouge. Je vais l’ajouter maintenant… »

Léo : « Il faut faire une flèche bleue qui part de l’organe et qui va dans le sang ! »

Samuel : « Pour expliquer les différences de quantités de dioxyde de carbone ! »

Max : « C’est ça ! Je le fais ! »

Samuel : « Maintenant, on note les quantités de glucose dans le sang arrivant et dans le sang repartant du muscle ! »

Léo : « On le fait en vert et on n’oublie pas de légender ! »

Max : « Bravo ! Voilà ce que ça donne… »

Léo : « Vous avez déjà fait les flèches ! »

Samuel : « Mais vous n’avez pas colorié ! »

Max : « C’est volontaire. Je vous expliquerai après. Pour le moment, terminons notre schéma. Que savons-nous de plus ? »

Samuel : « Le dioxygène et le glucose réagissent ensemble. Ça donne de l’énergie dont une partie est perdue sous forme de chaleur. »

Léo : « Et il y a production de déchets comme le dioxyde de carbone et l’eau. »

Max : « Nous pouvons représenter cela sur le schéma. Voilà… »

Léo : « Il manque le titre ! »

Max : « Je vous écoute… »

Samuel : « Ce serait… Graphique représentant les échanges entre les organes et le sang et de la production d’énergie. »

Max : « Je l’accepte. Notons cela sur le schéma. »

Max : « Voilà, nous avons terminé notre schéma 🙂 « 

Samuel : « C’est pas très difficile. »

Léo : « Il faut prendre son temps et faire attention. »

Samuel : « On devrait y arriver tout seul. »

Max : « Je n’en doute pas. Je vous laisse quelques minutes pour le recopier. Nous écrirons la leçon la prochaine fois. »

Samuel : « Monsieur Max, vous deviez nous expliquer pourquoi on ne colorie pas en vert pour le glucose. »

Max : « C’est vrai. Observez bien les vaisseaux sanguins que vous avez au niveau du poignet par exemple. »

Léo : « On voit deux couleurs ! »

Samuel : « Je n’avais jamais remarqué ! »

Léo : « Du rouge violet et du… »

Samuel : « Bleu-vert… »

Max : « Exact. C’est, en partie parce que le sang riche en dioxygène est bien rouge brique alors que le sang plus riche en dioxyde de carbone est un tout petit peu violet. Ce sont, en fait, deux teintes de rouge mais on les distingue réellement. Avec l’épaisseur de ce qu’il y a entre les vaisseaux sanguins et nos yeux les couleurs sont modifiées. C’est la différence de couleur entre le sang riche en dioxygène et le sang riche en dioxyde de carbone qui a poussé les scientifiques à choisir le rouge pour le dioxygène et le bleu pour le dioxyde de carbone. »

Léo : « Je comprends. C’est pas du hasard. Mais pour le glucose ? »

Max : « Le glucose est un sucre. Que se passe-t-il si vous diluez du sucre dans de l’eau. »

Samuel : « On a de l’eau sucrée ! »

Max : « Oui 🙂 Mais encore ? »

Samuel : « La couleur ne change pas. »

Léo : « L’eau reste incolore. D’accord ! Donc on ne colorie pas ! »

Samuel : « Notre sang est sucré ? »

Max : « Un peu. Un gramme par litre environ. Ce qui fait… environ un morceau de sucre pour une bouteille d’eau d’un litre et demi. »

Samuel : « Ce n’est pas très sucré… »

Max : « D’autres questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors allez dépenser de l’énergie en récréation ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Séance suivante

La production d’énergie par les organes

Léo : « Monsieur Max, nous avons vu que les organes réalisent des échanges avec le sang. Ils prélèvent du dioxygène et du glucose et rejettent du dioxyde de carbone. Mais à quoi ça sert ? »

Samuel : « Nous le savons Léo ! Ça sert à produire de l’énergie. Si on ne mange pas et qu’on de respire pas il est impossible de produire de l’énergie ! »

Max : « La production d’énergie par les organes… Ce n’est pas facile à mettre en évidence… Mais j’ai une idée ! Voici un graphique. Vous allez l’étudier et puis vous me direz ce que vous en pensez. »

Ces mesures ont été réalisées dans une classe. Elle était vide de 8h00 à 8h30 moment où les élèves sont arrivés. À 10h20 les élèves sont sortis en récréation. Dans une classe inoccupée, la température est restée constante à 18°C.

1. Quelle est la grandeur représentée sur l’axe horizontal ? (1 pt)

2. Quelle est son unité ? (1 pt)

3. Quelle est la grandeur représentée sur l’axe vertical ? (1 pt)

4. Quelle est son unité ? (1 pt)

5. Donnez un titre au graphique. (5 pts)

6. Commentez l’évolution de la température. (Vous décrirez 3 parties : 8h-8h30 ; 8h30-10h20 ; 10h20-10h35). (6 pts)

7. Comment expliquez-vous l’évolution de la température entre 8h30 et 10h20 ? (2 pts)

8. Comment expliquez-vous la diminution de la température entre 10h20 et 10h35 ? (2pts)

Fichier imprimable

Léo : « Monsieur Max, je suppose que c’est noté. »

Max : « Bien sûr Léo. »

Samuel : « On travaille ! »

Un peu plus tard…

Max : « Je ramasse les copies. Léo… Samuel… Samuel, va faire la correction au tableau s’il te plaît. »

Samuel : « J’y vais monsieur Max ! »

Max : « Très bien Samuel ! »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Vous savez maintenant que les organes prélèvent du dioxygène et du glucose pour produire de l’énergie. Une partie de cette énergie est perdue sous forme de chaleur. Et la production d’énergie s’accompagne de la production de déchets comme le dioxyde de carbone, l’eau… »

Léo : « Je comprends tout maintenant ! Quand nous avons fait un effort physique au début du chapitre nos rythmes cardiaque et respiratoire ont augmenté ainsi que notre température corporelle. On sait pourquoi maintenant ! Pour faire un effort, il faut produire plus d’énergie. Il faut donc plus de dioxygène et on respire plus vite et plus fort. Et il faut manger avant. Comme une partie de l’énergie est perdue sous forme de chaleur, notre température corporelle augmente. »

Samuel : « Moi je sais pour le rythme cardiaque. Enfin, c’est une hypothèse. Il faut que le sang circule pour apporter le dioxygène et le glucose dans les muscles. C’est pour cela que le rythme cardiaque augmente ! »

Max : « Bravo mes petits ! Vous avez tout compris ! Il faut que j’ajoute quelque chose. Chez les végétaux, les cellules ont également besoin de dioxygène et de glucose pour produire de l’énergie. Elles produisent également des déchets comme le dioxyde de carbone. »

Léo : « Alors c’est presque pareil que chez les animaux. »

Samuel : « Sauf que les végétaux n’ont pas de sang ! »

Max : « Nous verrons cela plus tard. Pour le moment vous pouvez ranger vos affaires. Et ne produisez pas trop d’énergie pendant la récréation ! »

Léo : « Monsieur Max, nous sommes des élèves. »

Samuel : « Alors on chahute pendant la récréation. C’est normal ! »

Max : « Profitez bien de votre récréation. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Séance suivante

La répartition mondiale des volcans

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 n’allons pas travailler de la même façon que d’habitude. Je vais commencer par vous faire un cours puis je vous donnerai un activité à faire. Commençons… »

IV. LA RÉPARTITION MONDIALE DES VOLCANS.

Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les trouve :

– en bordure des continents eux-mêmes bordés par des fosses océaniques (volcans explosifs) ;

– dans les arcs insulaires (volcans explosifs) ;

– le long des dorsales océaniques (volcans effusifs) ;

– en des points isolés appelés points chauds comme Hawaï, La Réunion ou l’Islande (volcans effusifs).

– le long des grandes cassures continentales ou rifts (volcans effusifs).

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max. »

Léo : « Moi je remarque que c’est à peu près pareil que pour les séismes. »

Max : « C’est exact Léo. C’est ce que vous allez mettre en évidence en réalisant une carte de répartition mondiale des séismes et des volcans actifs. Je vous donne une carte qui indique ces localisations par des pointillés. A vous de bien reporter dessus les foyers des séismes (superficiels, moyens et profonds) et les volcans (effusifs et explosifs). A vous de trouver une légende. N’oubliez pas de donner un titre à votre carte et soignez votre travail. »

Pour réviser, puisque le chapitre est maintenant terminé…

Une autre activité sur la répartition mondiale des volcans…

Quelques animations

Séance suivante

Les échanges entre les organes et le sang

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! « 

Max : « Bonjour 🙂 Samuel, le petit rappel s’il te plaît. »

Samuel : « Il est rapide 🙂 Nous savons que les organes respirent et se nourrissent. Voilà ! »

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

Max : « Je t’écoute Léo. »

Léo : « Monsieur Max, dans les expériences que nous avons étudiées, les morceaux de muscles prélèvent le dioxygène et le glucose dans la boite et y rejettent le dioxyde de carbone. Mais dans le corps, avec quoi les organes réalisent-ils leurs échanges ?« 

Max : « Encore une excellente question ! »

Samuel : « Nous allons encore faire une démarche expérimentale je suppose ! »

Max « Tu supposes bien Samuel 🙂 Mais saurez-vous formulez une hypothèse qui réponde au problème soulevé par Léo ? »

Léo : « Moi je sais ! Moi je sais ! »

Max : « Nous t’écoutons Léo. »

Léo : « Je suppose que les organes réalisent leurs échanges avec le sang ! »

Max : « Je note ton hypothèse Léo. Comment pourrions-nous la vérifier ? »

Samuel : « Si l’hypothèse de Léo est juste, le sang change de composition quand il passe dans un organe. »

Max : « Samuel, tu viens de formuler la conséquence vérifiable de l’hypothèse de Léo. »

Léo : « Si Samuel a raison, il faut faire des prise de sang dans un vaisseau sanguin arrivant à un organe puis une autre dans le même vaisseau sanguin repartant du même organe. C’est possible ça monsieur Max ? »

Max : « C’est possible Léo. »

Samuel : « Alors on fait ça puis on mesure les compositions des deux échantillons pour le dioxygène, le dioxyde de carbone et le glucose. »

Max : « Je vous donne les résultats… »

Samuel : « Allez hop ! C’est reparti ! On formule les résultats, on les interprète et on conclut. »

Léo : « Et après on sait ! »

Max : « Léo, va le faire au tableau. Samuel, tu le corriges si tu le vois faire une erreur. »

Léo : « Je fais pas d’erreur moi 🙂 « 

Samuel : « Tu n’as pas fait d’erreur 🙂 « 

Max : « Bravo Léo ! Lors de la prochaine séance je vous apprendrai à représenter cette conclusion sous forme de schéma. »

Samuel : « Nous avons déjà fait des schémas monsieur Max ! »

Max : « Je sais Samuel. Mais celui-là sera un peu plus complet. Pour le moment rangez vos affaires et aller vous aérer. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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Les besoins nutritifs des organes

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. Léo, veux-tu bien nous faire le petit rappel s’il te plaît ? »

Léo : « Je veux bien 🙂 Nous avons vu que nos organes prélèvent du dioxygène et qu’ils rejettent du dioxyde de carbone. Nous pouvons dire que nos organes respirent. »

Max : « Très bien Léo. Selon, nos organes ont-ils d’autres besoin ? »

Samuel : « Nous savons qu’il est impossible de réaliser une effort physique si on manque de sucre. Du coup, je suppose que nos organes ont besoin de sucre pour fonctionner. On peut supposer qu’ils se nourrissent. »

Max : « Encore une bonne réponse ! Bien, je vais vous donner un protocole et les résultats qu’on obtiendrait en le réalisant. Vous ferez la suite de la démarche expérimentale, ce qui vous permettra de savoir si l’hypothèse de Samuel est correcte. »

Léo : « C’est noté monsieur Max ? »

Max : « Quand allez-vous cesser de vous inquiéter de cela. Vous travaillez pour apprendre ! Je distribue les sujets et au travail ! »

Un peu plus tard…

Samuel et Léo : « Nous avons terminé monsieur Max ! »

Max : « Samuel va faire la correction au tableau s’il te plaît. »

Samuel : « J’y vais de ce pas monsieur Max ! »

Max : « Très bien Samuel ! Nous savons maintenant que les organes respirent et qu’ils se nourrissent ! Avez-vous des questions ? « 

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Bien. Nous allons représenter cela sous forme de schéma. »

Léo : « Voilà monsieur Max ! »

Max : « Toujours pas de question ?

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors filez en récréation ! Vous l’avez bien méritée ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Activité Le malaise de Samuel

Séance suivante

L’origine des produits volcaniques (correction)

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Nous allons corriger l’activité que vous avez faite lors de la séance précédente. »

Léo : « Vous allez rendre les copies ? »

Max : « A la fin de l’heure. Je ne vous donne pas vos notes mais la moyenne de classe est encore de 20/20 🙂 J’affiche le sujet au tableau. »Max : « Nous allons relire chaque paragraphe en essayant de trouver les idées ou les mots importants. Je vais les surligner puisque beaucoup d’élèves aiment surligner. Certains aiment tellement cela qu’ils surlignent presque tout le texte. »

Léo : « Mais ça sert à rien de tout surligner ! Il ne faut que quelques mots ! »

Samuel : « Ben oui ! Une ou deux phrases ! »

Max : « Oui 🙂 Une ou deux phrase au maximum… Léo, peux-tu lire le premier paragraphe s’il te plaît ? Et tu souligneras les idées ou mots importants. »

Léo : « ‘Vers 100 km de profondeur, il règne dans le sous-sol une pression et une température beaucoup plus élevées qu’à la surface (plusieurs milliers d’atmosphères et 1200°C). Dans ces conditions certaines roches fondent, mais pas complètement : c’est la fusion partielle. Celle-ci donne naissance à un matériau liquide contenant des solides et des gaz : c’est le magma. Il est différent selon la nature des roches en fusion. La fusion partielle est spécifique de la formation d’un magma. Aucun corps en surface ne peut subir de phénomène.‘ »

Samuel : « Là, on apprend que le magma se forme par fusion partielle des roches. »

Léo : « Et le magma est un matériau liquide contenant des liquides et des gaz. »

Samuel : « On a déjà répondu aux deux premières questions 🙂 »

Max : « Vous remarquerez que ces idées importantes sont celles qui figurent sur le schéma : fusion partielle des roches. Le magma est représenté même si ce n’est pas écrit. Samuel, paragraphe suivant s’il te plaît. »

Samuel : « ‘Les gouttelettes de magma sont moins denses que les roches qui les entourent. Elles remontent lentement et se rassemblent. Quand elles atteignent des roches qui ont la même densité qu’elles, elles arrêtent leur remontée et s’accumulent. Il se forme un réservoir magmatique. Le magma s’y accumule et y séjourne parfois pendant plusieurs siècles.' »

Léo : « Là, on apprend que le magma remonte parce qu’il est moins dense que les roches qui sont autour. »

Samuel : « Comme un ballon qu’on pousse au fond de l’eau. Il va remonter. »

Léo : « Et on a déjà vu que la remontée provoque des microséismes. Mais ça c’est pas dans ce texte. »

Samuel : « Si ! Mais à la fin ! »

Léo : « Et puis quand le magma arrive où les roches ont la même densité que lui, il s’arrête et forme le réservoir magmatique. »

Max : « Oui. Vous avez bien compris. Je ne devrais pas vous le dire mais dans certaines copies j’ai lu que le magma formait un réservoir magnétique 🙂 « 

Samuel et Léo : « Noooon 🙂 « 

Max : « Si si 🙂 Lisons la suite. Léo s’il te plaît. »

Léo : « ‘En se refroidissant, le magma évolue. Les gaz se séparent de la lave. Ils forment des bulles qui remontent et entraînent la lave vers le haut. Une éruption volcanique correspond donc à la reprise de la remontée du magma depuis le réservoir magmatique jusqu’à la surface à cause des bulles de gaz qui remontent. Une fois à la surface et libéré de ses gaz, le magma donne naissance à la lave. »

Samuel : « Réponses aux questions 4 et 5 ! En se refroidissant les gaz sortent du magma et ça donne de la lave et des bulles. »

Léo : « Comme quand on ouvre une bouteille de soda. Les gaz dissous deviennent des bulles et si on avait agité avant, les gaz sortent fort et entraînent le liquide hors de la bouteille. Pschitt le soda ! »

Samuel : « C’est la réponse à la question 5. Les bulles remontent et entraînent la lave vers le haut. Et ça fait l’éruption ! »

Léo : « Pschitt le volcan ! »

Max : « Oui mes petits. La suite Samuel. »

Samuel : « ‘En remontant, la lave doit forcer le passage en fracturant les roches. Il se produit de petits séismes. En s’accumulant sous le volcan, la lave et les gaz peuvent faire gonfler les parois du volcan. Et on assiste parfois à des émissions de gaz qui montrent que le volcan est actif et qu’une éruption pourrait se produire bientôt.’ J’ai mis en évidence les trois indices qui peuvent faire penser qu’une éruption volcanique va peut-être se produire. »

Max : « C’est bien Samuel. Nous allons rédiger les réponses puis nous ferons le résumé qui nous servira de leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. L’ORIGINE DES PRODUITS VOLCANIQUES.

En profondeur les conditions sont telles que les roches fondent en partie. Cette fusion partielle des roches donne naissance à un magma qui est un mélange de liquide, solide et gaz. Moins dense que les roches qui l’entourent, le magma remonte. Plus haut, il s’arrête et s’accumule dans un réservoir magmatique. Là il refroidit doucement. Les gaz se séparent de la lave. Des bulles cherchent à remonter et entraînent la lave vers le haut. Quand les gaz et la lave arrivent à la surface il y a éruption.

Des signaux annoncent l’éruption volcanique : des microséismes, le gonflement du volcan et des émissions de gaz.

Magma : le magma est un mélange de roches fondues, de solides et de gaz.

Max : « Si vous n’avez pas de question, vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. »

Samuel et Léo : « Pas de question ! »

Max : « Alors amusez vous bien. »

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

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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

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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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