Méthodologie de la démarche expérimentale

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 je vais revenir sur ce que nous avons faits lors des séances précédentes. Ce n’était pas très facile puisque je vous ai fait appliquer deux méthodes que vous avez découvertes l’an dernier. »

Léo : « La démarche expérimentale et le commentaire de graphique. »

Max : « Oui Léo. Cette année vous avez étudié déjà étudié un graphique dans une démarche expérimentale. Je trouve que vous avez bien réussi. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Reprenons un peu… Léo, peux-tu nous redonner l’hypothèse de départ ? »

Léo : « Bien sûr que je peux ! Nous avons supposé que la respiration c’est prélever du dioxygène et rejeter du dioxyde de carbone. »

Samuel : « Nous avons découpé cette hypothèse en deux. »

Léo : « Les protocoles des deux expériences se ressemblent beaucoup et vous nous avez donné les résultats sous forme de graphiques à chaque fois. »

Max : « Je n’ai même pas besoin de poser les questions 🙂 Je vais réunir les deux expériences. Ou plutôt, je vais redonner les résultats ensemble pour les interpréter puis formuler la conclusion générale.

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Max : « Que retenez-vous de ces résultats ? »

Léo : « Les témoins servent à être surs de nos résultats. Je ne les retiens pas. »

Samuel : « Il reste deux phrases. J’enlèverais les valeurs. C’est important de les donner dans les résultats mais ce n’est pas vraiment la peine de les retenir. »

Max : « C’est très bien. Je recopie donc mais j’ajoute un peu de couleur… Voilà ! »

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Max : « Quelle est l’étape qui suit les résultats ? »

Léo : « C’est l’interprétation ! »

Samuel : « Il faut expliquer les résultats ! Ça veut dire qu’on doit dire pourquoi la quantité de dioxygène diminue et la quantité de dioxyde de carbone augmente. »

Léo : « Ce n’est pas très difficile. La quantité de dioxygène diminue car les escargots en prélèvent et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots en rejettent.

Max : « Exact ! Je reprends ce que vous venez de dire avec un peu de couleur… »

Interprétation :

La quantité de dioxygène diminue car les escargots en prélèvent et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots en rejettent.

Léo : « Mais oui ! Je comprends ce que vous êtes en train de faire monsieur Max ! Rholala ! Et ça marche à chaque fois ? »

Max : « Oui Léo 🙂 »

Samuel : « Pourriez-vous m’expliquer s’il vous plaît ? »

Léo : « Samuel ! Voyons ! Regarde bien ! Les résultats c’est ce qu’on voit. Bon, il faut savoir lire un graphique mais il suffit de le regarder et de l’étudier. C’est ce que monsieur Max a noté au début. Ensuite, il a mis en bleu ce qui est vraiment important dans les résultats. »

Samuel : « Jusque là j’ai bien compris. »

Léo : « Ce qui est vraiment important dans les résultats on le recopie dans l’interprétation et on l’explique. »

Samuel : « Ben oui ! »

Léo : « Regarde l’interprétation Samuel ! Observe ce qui n’est pas en bleu et réunit le. »

Samuel : « Ça donne… Il y a les ‘en’ qui m’embêtent. Je reformule et ça donne : les escargots prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. Mais oui ! On a validé l’hypothèse et on a la réponse à notre problème ! »

Max : « Et oui 🙂 Je continue avec les couleurs. »Le plus simple est que je reprenne tout. »

Résultats :

Dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 20,8%. Avec les escargots la quantité de dioxygène diminue de 20,8 à 20,1 %.

Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0%. Avec les escargots, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3%.

Interprétation :

La quantité de dioxygène diminue car les escargots prélèvent du dioxygène et la quantité de dioxyde de carbone augmente car les escargots rejettent du dioxyde de carbone.

Conclusion :

Les escargots prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. L’hypothèse est validée. La respiration c’est prélever du dioxygène et rejeter du dioxyde de carbone.

Samuel : « Ça fonctionne pour toutes les démarches expérimentales ? »

Max : « Oui Samuel. »

Samuel : « Alors si on comprends bien comment ça fonctionne on n’a plus jamais besoin de travailler ? »

Max : « Samuel ! Il faut travailler ! Mais… Si vous avez compris cela, il y aura effectivement beaucoup moins de travail à fournir. »

Léo : « Ben oui ! Si on a compris la démarche et qu’on sait commenter un graphique, on trouve tout seul ! Ensuite, il suffit d’apprendre la conclusion et c’est tout. »

Samuel : « Il y a juste une phrase 🙂 « 

Max : « Oui donc il y a quand même du travail. Mais beaucoup moins 🙂 Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Non. »

Léo : « Moi non plus. »

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

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

Séance suivante

Un commentaire de graphique

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 revu la méthode de commentaire de graphique ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »

Max : « Je m’en doutais un peu. Mais je veux en avoir le coeur net. Pour cela, il n’y a rien de tel qu’une évaluation. Pour évaluer votre niveau. Vous allez appliquer la méthode à un graphique que vous ne connaissez pas. Je vous le mets dans son contexte. Nous avons formulé une hypothèse sur la respiration. Voulez-vous me la rappeler ? »

Samuel : « Nous avons supposer que lorsqu’un être vivant respire, il prélève du dioxygène et il rejette du dioxyde de carbone. »

Léo : « Nous avons déjà vérifié qu’il prélève du dioxygène avec un oxymètre. »

Max : « Oui. Il nous faut maintenant vérifier qu’il rejette le dioxyde de carbone. Le protocole est le même que pour le dioxygène. Il suffit de changer la sonde de l’appareil et il mesure la quantité de dioxyde de carbone. Les résultats peuvent être donnés sous la forme de graphiques. Les voici. »

Max : « Je suppose que vous connaissez les questions que je vais vous poser. Les voici quand même. »

Max : « Vous avez vingt minutes. Travaillez bien 🙂 « 

Vingt minutes plus tard…

Max : « Je ramasse les copies ! »

Samuel : « J’ai fini il y a longtemps ! »

Léo : « Moi aussi ! C’était trop facile ! »

Max : « Alors je ne suis pas inquiet pour vos notes. Qui veut aller corriger au tableau ? »

Samuel : « Je commence ! »

Léo : « Je ferai la suite. »

1. La grandeur représentée sur l’axe horizontal est le temps.

2. Son unité est la minute.

3. La grandeur représentée sur l’axe vertical est la quantité de dioxyde de carbone.

4. Son unité est le pourcentage.

5. Ces graphiques représentent l’évolution de la quantité de dioxyde de carbone (en %) en fonction du temps (en min) avec et sans escargots.

6. Dans le témoin, la quantité de dioxyde de carbone reste constante à 0% pendant les 6 minutes.

7. Avec les escargots la quantité de dioxyde de carbone passe de 0 à 3% en 6 minutes. Elle augmente en fonction du temps.

8. Avec les escargots la quantité de dioxyde de carbone augmente en fonction du temps car les escargots rejettent du dioxyde de carbone.

Max : « C’est parfait ça ! Dois-je m’attendre à un 20/20 de moyenne ? »

Léo : « Je crois bien 🙂 « 

Samuel : « J’espère que cela n’est pas lassant pour vous monsieur Max. »

Max :  » 🙂 Je m’y habitue assez bien 🙂 Vous pouvez ranger vos affaires et aller vous aérer en récréation. »

Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

Samuel et Léo : « Au revoir mes petits. »

Une remarque :

Les résultats :

Les résultats en eux-mêmes sont donnés par l’évolution de la grandeur représentée sur l’axe vertical. Pour donner cette évolution, il faut utiliser un vocabulaire adapté. Une grandeur peut augmenter, diminuer ou rester constante.

Il faut également donner des valeurs.

Je reprends l’exemple de l’évolution de la quantité de dioxyde de carbone dans le témoin en respectant les couleurs que j’ai utilisé ci-dessus.

La quantité de dioxyde de carbone augmente de 0 à 3 %.

Séance suivante

Le rejet de l’urée

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 me rappeler ce qu’il se passe dans un organe ? »

Léo : « Dans un organe ? Vous voulez qu’on refasse le schéma de la formation d’énergie à partir de glucose et de dioxygène ? »

Max : « Tu te sens capable de le refaire rapidement Léo ? »

Léo : « Ben oui 🙂 »

Samuel : « Moi aussi monsieur Max. »

Max : « Pour ne pas faire de jaloux vous allez le faire tous les deux sur une feuille. Je vous laisse quelques minutes. »

Léo : « D’accord 🙂 »

Quelques minutes plus tard…

Max : « Montrez-moi vos travaux… Samuel… C’est parfait. Rien à dire. Léo… Tout aussi parfait. »

Max : « Nous allons le compléter un peu. Sachez que le fonctionnement des organes produit également de l’urée. »

Samuel : « Je suppose que c’est un déchet. »

Léo : « Ce mot me fait penser à l’urine. Il y a un rapport monsieur Max ? »

Max : « Il y en a un 🙂 L’urée est le principal constituant de l’urine. Après l’eau bien sûr. »

Samuel : « D’accord. Merci monsieur Max. Alors l’urine c’est de l’eau avec de l’urée. »

Léo : « Cela pose un problème. L’urée est produite dans les organes. Tous les organes. Et il faut qu’elle aille dans l’urine. Par où ça passe ? »

Max : « C’est ce que vous allez étudier pendant les prochaines séances. »

Samuel : « J’ai une hypothèse pour le début ! Le dioxyde de carbone est lui aussi un déchet produit lors de la production d’énergie dans un organe. Il est d’abord rejeté dans le sang. Je suppose que l’urée est également rejetée dans le sang. »

Max : « Léo, que penses-tu de l’hypothèse de Samuel ? »

Léo : « Je n’aurais pas dit mieux 🙂 »

Max : « Alors vérifions cette hypothèse. Je vous donne une petite activité. Dépêchez-vous de la faire que nous ayons le temps de corriger avant la fin de l’heure. Au travail ! »

Encore un peu plus tard…

Max : « Je propose de rédiger une démarche expérimentale avant de corriger le dessin. »

Samuel : « Je veux bien le faire monsieur Max. »

Max : « Alors va au tableau 🙂 »

Samuel : « Je reprends l’observation et le problème et c’est parti ! »

Max : « Bravo Samuel ! Je n’ai absolument rien à corriger. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Léo, veux-tu faire le schéma ? »

Léo : « Bien sûr 🙂 C’est facile 🙂 Je commence par faire la partie dessin. Il y a l’organe et le vaisseau sanguin… »

Léo : « Maintenant j’indique qu’il y a de l’urée dans l’organe… Je note simplement ‘urée’. Et j’indique les valeurs d’urée au-dessus du vaisseau sanguin quand il arrive et quand il repart… Voilà ! Ah oui ! Pour ne pas oublier je fais la légende de la couleur tout de suite. J’ai choisi le orange pour l’urée. »

Léo : « Un peu de coloriage pour mieux voir… »

Léo : « Un flèche qui indique le passage de l’urée de l’organe au sang… Voilà ! Sinon le schéma n’explique rien. »

Léo : « J’ajoute le titre. C’est un schéma. Et il représente le rejet de l’urée dans le sang par un organe. Je crois que j’ai terminé. Oui, c’est fini ! »

Max : « Je n’ai rien à ajouter 🙂 Bravo à tous les deux ! »

Léo : « Nous savons donc que les déchets du fonctionnement des organes sont rejetés dans le sang. Le dioxyde de carbone : dans le sang ! L’urée : dans le sang ! »

Max : « Les élèves : dans la cours de récréation ! »

Samuel : « D’accord monsieur Max ! On file ! »

Léo : « Mais nous ne sommes pas des déchets 🙂 »

Max : « Au revoir mes petits ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Séance suivante

L’excrétion

L’ÉVACUATION DES DÉCHETS

Le fonctionnement des organes produit des déchets comme le dioxyde de carbone et l’urée. Ces déchets doivent être rejetés en dehors du corps. C’est ce qu’on appelle l’excrétion.

L’excrétion est l’évacuation des déchets en dehors du corps.

I. L’EXCRÉTION PULMONAIRE.

Du dioxyde de carbone est produit par les organes. Il est rejeté dans le sang. Le sang circule jusqu’aux poumons. Au niveau des poumons le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire puis il est expiré.

Le dioxyde de carbone est rejeté du corps dans les poumons. On dit qu’il y a excrétion pulmonaire du dioxyde de carbone.

Schéma de l’évacuation du dioxyde de carbone

II. L’EXCRÉTION RÉNALE.

De l’urée est produit par les organes. L’urée est rejetée dans le sang. Le sang circule jusqu’aux reins. Au niveau des reins, l’urée passe du sang à l’urine en formation puis elle est évacuée lors de la miction.

L’urée est rejeté du corps dans les reins. On dit qu’il y a excrétion rénale de l’urée.

L’excrétion est l’action de rejeter des déchets en dehors du corps.

La miction est l’élimination de l’urine par vidange de la vessie.

Excrétion

Séance suivante

La formation de l’urine

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. »

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

Max : « Si tu veux Samuel. »

Samuel : « C’est très simple. Nous avons commencé à étudier l’évacuation des déchets. Lors de la production d’énergie dans les organes, il y production de dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est d’abord rejeté dans le sang. Le sang circule jusqu’aux poumons. Au niveau des poumons, le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire puis il est évacué du corps lors de l’expiration. »

Max : « C’est très bien Samuel. »

Léo : « Monsieur Max, les organes produisent-ils d’autres déchets ? »

Max : « Oui Léo. Ne vous ai-je jamais parlé de l’urée ? »

Samuel : « Urée ? Ça me fait penser à urine… »

Max : « C’est la même étymologie. »

Léo : « J’en déduis que l’urée est évacuée dans l’urine. Il me semble bien que l’urine est produite dans la vessie. Quand on doit uriner la vessie est remplie. »

Samuel : « Moi je pense qu’elle est produite dans les reins ! J’ai entendu dire que les calculs rénaux empêchaient parfois de faire pipi ! »

Max : « D’urine Samuel 🙂 « 

Léo : « Qu’est ce que c’est un calcul rénal ? »

Max : « C’est un petit caillou, un cristal, qui se forme quelque part dans l’appareil urinaire, souvent dans le rein. En voici un… »

Un calcul rénal

Léo : « Aïe ! Ouille ! »

Max : « Oui 🙂 Revenons à vos hypothèses. Léo, tu supposes que l’urine se forme dans la vessie. Samuel suppose qu’elle est formée dans les reins. La question s’est posée il y a longtemps mais elle a été résolue il y a longtemps également. Je vous donne une activité qui va vous permettre de savoir lequel de vous deux a raison. »

Max : « Faites attention quand vous rédigez ! Il faut bien indiquer les étapes de la démarche expérimentale ! Et il y a un piège. Dans le texte, le protocole et les résultats sont un peu mélangés. C’est à vous de bien les séparer. Travaillez bien ! »

Séance suivante

Le rejet du dioxyde de carbone (Correction)

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 faire la correction de l’activité. »

Léo : « Puis-je aller au tableau monsieur Max ? »

Max : « Si tu veux Léo. Samuel est allé faire la correction précédente. Je te redonne les tableaux contenant les résultats… »

Léo : « Merci monsieur Max mais je me souviens des valeurs 🙂 Alors… Je commence par reconstruire le schéma sans rien… Voilà ! »

Léo : « Maintenant, je recopie les valeurs du tableau sur le schéma… Comme ça… J’ai écrit en bleu car c’est la couleur conventionnelle pour représenter le dioxyde de carbone. »

Léo : « Je me dépêche de faire les flèches bleues pour l’air inspiré et l’air expiré. Comme la teneur en dioxyde de carbone dans l’air inspiré est inférieure à la teneur en dioxyde de carbone dans l’air expiré je fais une plus grosse flèche pour l’air expiré… Voilà ! »

Léo : « Je passe au sang. La quantité de dioxyde de carbone dans le sang arrivant à l’alvéole est supérieur à la quantité de dioxygène dans le sang repartant de l’alvéole. Je mets donc plus de bleu dans le sang qui arrive que dans le sang qui repart. Comme ça… Pfff… Si j’avais su, j’aurais fait un schéma plus petit… Voilà ! »

Léo : « Pour le moment c’est purement descriptif. J’ai représenté les résultats. Maintenant il faut expliquer un peu. Comment se fait-il qu’il y a plus de dioxyde de carbone dans l’air expiré que dans l’air inspiré et qu’il y a plus de dioxyde de carbone dans le sang qui arrive que dans le sang qui repart ? Facile ! Je fais une flèche bleue ! Voilà ! J’ai terminé 🙂 « 

Max : « C’est très bien Léo. Mais tu n’as pas terminé. Il manque un titre et la conclusion. »

Léo : « Je le sais monsieur Max. Je laissais un peu de travail à Samuel 🙂 « 

Samuel : « D’accord ! J’ajoute le titre et la légende… »

Samuel : « Nous pouvons maintenant conclure. Le sang arrivant aux alvéoles contient 540 mL de dioxyde de carbone par litre de sang. Quand il arrive aux alvéoles, le dioxyde de carbone passe du sang à l’air alvéolaire. Lors de l’expiration le dioxyde de carbone est évacué du corps dans l’air expiré. Nous pouvons donc dire que le dioxyde de carbone est évacué du corps lors de la respiration.»

Max : « Excellent travail ! Bravo à tous les deux ! Samuel, ton texte me plaît tellement que je vais le reprendre dans la leçon quand nous l’écrirons.»

Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question. »

Max : « Oui Samuel, je t’écoute. »

Samuel : « Est ce que ça veut dire que les poumons servent à deux fonctions ? »

Max : « Absolument Samuel. Ils servent à l’approvisionnement du corps en dioxygène mais aussi à l’évacuation des déchets puisque le dioxyde de carbone est un déchet. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Vous pouvez ranger vos affaires et filer en récréation. Amusez vous bien 🙂 »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max. »

Séance suivante

Pour ceux qui ont tout compris, j’aurais pu vous donner une version un peu plus complexe mais plus intéressantes en ajoutant un organe  dans l’histoire. Voici ce que cela aurait donné. Je ne pose pas les questions ce sont toujours les mêmes 🙂

Schéma de l’évacuation du dioxyde de carbone.

Le rejet du dioxyde de carbone

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Vous souvenez-vous de ce que nous allons étudier. »

Léo : « Oui monsieur Max. Nous savons que les organes utilisent du glucose et du dioxygène pour produire de l’énergie et que cette énergie s’accompagne de la production de déchets. Comme déchet, il y a par exemple le dioxyde de carbone qui est rejeté dans le sang. Il faut donc que le sang se débarrasse du dioxyde de carbone. »

Samuel : « Et nous supposons que cela se passe au niveau des alvéoles pulmonaires. »

Max : « Comment pourrions-nous vérifier cela ? »

Samuel : « Avec le même protocole que la dernière fois mais en étudiant le dioxyde de carbone. »

Léo : « Il faut mesurer le dioxyde de carbone dans l’air inspiré et dans l’air expiré puis dans le sang arrivant à une alvéole et dans le sang repartant de cette même alvéole. »

Samuel : « Ensuite on compare tout ça et on construit un schéma. »

Max : « D’accord 🙂 Je vois que vous maîtrisez le sujet. Je peux donc vous donner une activité à faire ! »

Léo : « Nous nous y attendions. »

Samuel : « Ça va être facile 🙂 « 

Max : « Alors au travail ! Voici l’activité ! »

Évacuation du dioxyde de carbone

Un peu plus tard…

Léo : « J’ai terminé ! »

Samuel : « Moi aussi ! »

Max : « Je ramasse vos copies. Vous pouvez sortir. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

Séance suivante

Le fonctionnement des alvéoles

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui veut faire le petit rappel aujourd’hui ? »

Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »

Max : « Quel choix cruel… Samuel, tu commences. Léo, tu prendras la suite. »

Samuel : « Nous nous demandons comment le sang est réapprovisionné en dioxygène. Nous avons fait l’hypothèse que cela se passe au niveau des poumons. L’air arrive aux poumons par les voies respiratoires : le nez, la trachée, les bronches et les bronchioles. Tout au bout il y a les alvéoles pulmonaires. »

Léo : « Pour que l’air se déplace dans les voies respiratoires il faut des mouvements respiratoires réalisés grâce à des muscles respiratoires. Il faut savoir que les poumons sont collés à la cage thoracique par les plèvres. Quand les muscles respiratoires se contractent, ils font augmenter le volume des poumons et l’air entre. Quand ces mêmes muscles se relâchent, le volume des poumons diminue et l’air sort. »

Samuel : » Pour terminer nous savons qu’il y a beaucoup d’alvéoles pulmonaires et qu’elles sont forcément très petites. »

Léo : « Elles sont couvertes de vaisseaux sanguins tout petits eux-aussi. »

Samuel : « Ce qui fait que dans les poumons, l’air et le sang sont très proches l’un de l’autre tout en étant séparés. »

Léo : « Nous pouvons affiner notre hypothèse de départ. »

Samuel : « Nous supposons maintenant que le sang est réapprovisionné en dioxygène au niveau des alvéoles. »

Max : « Bravo ! C’est parfait ! Quel plaisir de vous écouter 🙂 Nous allons vérifier cette hypothèse. Mais tout d’abord, il nous faut schématiser une alvéole pulmonaire. Léo, au tableau ! »

Léo : « J’y vais de ce pas 🙂 Alors… Voilà ! »

Max : « Léo, il me semble que tu as oublié la légende ! »

Léo : « J’allais la faire… Voilà ! « 

Max : « C’est mieux ! Peux-tu expliquer ce que signifie la petite flèche noire que tu as ajouté en bas ? »

Léo : « C’est le sens de circulation du sang monsieur Max. »

Max : « Très bien ! Comment pourrions-nous vérifier notre hypothèse ? Je vous la rappelle : On suppose que le sang se réapprovisionne en dioxygène au niveau des alvéoles pulmonaires. J’attends vos propositions de protocoles… »

Samuel : « Il faut mesurer la quantité de dioxygène dans l’air inspiré et dans l’air expiré en utilisant un oxymètre. Ensuite, il faut mesurer la quantité de dioxygène dans le sang qui arrive à l’alvéole et dans le sang qui repart de l’alvéole. »

Max : « C’est exactement ça ! Je vous donne les résultats de ces mesures puis vous construirez le schéma comme je vous l’ai appris. Cela vous permettra de formuler la conclusion ! Voici le document… »

Fonctionnement d’une alvéole

Max : « Appliquez-vous ! Je sais que cette activité n’est pas facile mais vous êtes capable de la réussir. Dites-vous aussi que c’est un entraînement pour une autre activité qui ressemble beaucoup à celle-ci. Nous verrons si vous avez fait des progrès… »

Séance suivante

Les voies respiratoires (correction de la légende)

Monsieur Max 🙂

Max : « Bonjour à tous ! J’espère que vous allez tous bien ! Aujourd’hui nous allons corriger l’exercice de légende. »

Le schéma à légender.

Max : « C’est un tableau interactif 🙂 Nous sommes modernes nous 🙂 Léo, au tableau ! « 

Léo au tableau
Léo a terminé.

Max : « Très bien Léo ! Je vois que tu as donné une échelle. C’est plutôt une réduction. Peux-tu expliquer comment tu l’as trouvée ? »

Léo : « Bien sûr monsieur Max ! D’abord, j’ai mesuré la distance entre le diaphragme et la cavité nasale sur le dessin. Comme ça… »

Léo réalise une mesure sur le document.

Léo : « Alors… Le diaphragme est à peu près à 9 cm et la cavité nasale est environ à 17 cm. Sur le document la  distance de la cavité nasale est d’environ 8 cm. Vous nous avez dit que dans la réalité la distance est d’environ 50 cm. En vrai 50, sur le document 8… Les mesures ont été divisées sur le document. J’en ai déduit le signe diviser. Ensuite… Je me demande comment passer de 50 à 8. Je sais que 6 x 8 = 48. 48 c’est presque 50. Je sais donc que les mesures ont été divisées par 6 environ. C’est pour cela que j’ai indiqué divisé par six dans le coin du document. »

Max : « C’est très bien Léo. J’espère que tes explications seront suffisantes. C’est tout pour cette petite correction. Nous nous retrouverons plus tard. »

Dites les élèves, vous ne donnez pas beaucoup de vos nouvelles… On s’inquiète pour vous nous…

Séance suivante

Les alvéoles pulmonaires

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

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qu’avez-vous retenu jusque maintenant ? »

Léo : « Nous étudions l’approvisionnement du sang en dioxygène. »

Samuel : « Il se fait grâce à l’appareil respiratoire. L’appareil respiratoire comprend les voies respiratoires, la cage thoracique et les muscles respiratoires. »

Léo : « Quand les muscles respiratoires se contractent, la cage thoracique gonfle et l’air entre dans les poumons. Quand ces mêmes muscles se relâchent, la cage thoracique s’affaisse et l’air est expiré. »

Max : « Très bien ! »

Léo : « Nous savons aussi qu’il y a des tas de vaisseaux sanguins dans les poumons ! On le sait grâce au moulage avec la cire ! »

Max : « Cette image t’a marquée apparemment Léo. »

Léo : « Rhooo oui ! C’est impressionnant ! »

Samuel : « Mais on ne voit pas les tous petits détails ! On ne sait pas ce qu’il y a au bout des bronchioles les plus fines ! »

Max : « C’est vrai. C’est ce que nous allons voir maintenant. Le plus simple est d’observer un morceau de poumon au microscope optique. Voyez ce que ça donne… »

Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope optique.

Samuel : « Pfff… »

Léo : « Pas facile… Je suppose qu’en blanc c’est l’air… »

Max : « Oui Léo. »

Samuel : « Et le reste… Il doit y avoir la paroi des… Ça s’appelle comment monsieur Max ? »

Max : « De quoi parles-tu Samuel ? »

Samuel : « Je pense que ça fait comme des petits sacs dans lesquels il y aurait de l’air. »

Léo : « Et les vaisseaux sanguins seraient collés à la paroi de ces petits sacs. »

Max : « Ce que vous appelez des petits sacs sont en fait des alvéoles pulmonaires. »

Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope optique.

Max : « En passant au microscope électronique c’est peut-être plus facile à comprendre… »

Photographie d’un morceau de poumon observé au microscope électronique à balayage.

Léo : « Ah oui ! On voit comme des olives ! Ce sont les alvéoles ! »

Samuel : Et dessus il y a les vaisseaux sanguins. On en voit un sur la droite. Il se divise en des tas de petits vaisseaux encore plus fins qui recouvrent bien la paroi de l’alvéole. »

Max : « Vous avez bien interprété cette photographie 🙂 Voici un schéma qui reconstitue ce que nous venons d’observer. »

Schéma d’une grappe d’alvéole pulmonaire.

Léo : « Au niveau des alvéoles, le sang et l’air sont très proches ! C’est là qu’il doit y avoir les échanges entre l’air et le sang ! »

Max : « C’est une bonne hypothèse Léo. Nous la vérifierons la prochaine fois. Pour le moment notons la leçon du jour. »

III. LE FONCTIONNEMENT D’UNE ALVÉOLE.

1. Structure d’une alvéole.

A l’extrémité des bronchioles les plus fines on observe des petites grappes d’alvéoles pulmonaires. Elles sont remplies d’air. A la surface de ces alvéoles il y a des capillaires sanguins. Ce sont des vaisseaux sanguins très fins. Au niveau des alvéoles l’air et le sang sont très proches l’un de l’autre.

Photographie d’alvéoles pulmonaires observées au microscope.

Quelques chiffres

Il y a environ 300 millions d’alvéoles pulmonaires par poumons. La surface totale de contact entre les alvéoles et les vaisseaux sanguins est d’environ 90 m2 ce qui équivaut à la surface d’un terrain de tennis. La distance qui sépare l’air du sang dans une alvéole est d’environ un millième de millimètre…

Max : « Des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »

Max : « Alors allez chahuter en récréation ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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