Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent
Attendus de fin de cycle
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Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes.
Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments.
Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire.
Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir.
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Connaissances et compétences associées
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Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève
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Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes
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Unité, diversité des organismes vivants
Reconnaitre une cellule
La cellule, unité structurelle du vivant.
Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.
Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.
Diversités actuelle et passée des espèces.
Évolution des espèces vivantes.
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Les élèves poursuivent la construction du concept du vivant déjà abordé en cycle 2.
Ils appuient leurs recherches sur des préparations et des explorations à l’échelle cellulaire, en utilisant le microscope.
Ils exploitent l’observation des êtres vivants de leur environnement proche.
Ils font le lien entre l’aspect d’un animal et son milieu.
Ils appréhendent la notion de temps long (à l’échelle des temps géologiques) et la distinguent de celle de l’histoire de l’être humain récemment apparu sur Terre.
Ils découvrent quelques modes de classification permettant de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces et donc de comprendre leur histoire évolutive.
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Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments
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Les fonctions de nutrition
Établir une relation entre l’activité, l’âge, les conditions de l’environnement et les besoins de l’organisme.
Apports alimentaires : qualité et quantité.
Origine des aliments consommés : un exemple d’élevage, un exemple de culture.
Relier l’approvisionnement des organes aux fonctions de nutrition.
Apports discontinus (repas) et besoins continus.
Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation des aliments.
Mettre en relation les paramètres physico-chimiques lors de la conservation des aliments et la limitation de la prolifération de microorganismes pathogènes.
Quelques techniques permettant d’éviter la prolifération des microorganismes.
Hygiène alimentaire.
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Les élèves appréhendent les fonctions de nutrition à partir d’observations et perçoivent l’intégration des différentes fonctions.
Ils sont amenés à travailler à partir d’exemples d’élevages et de cultures.
Ils réalisent des visites dans des lieux d’élevage ou de culture mais aussi dans des entreprises de fabrication d’aliments à destination humaine.
Ils réalisent des transformations alimentaires au laboratoire (yaourts, pâte, levée).
Ce thème permet de compléter la découverte du vivant par l’approche des micro-organismes (petites expériences pasteuriennes).
Ce thème contribue à l’éducation à la santé et s’inscrit dans une perspective de développement durable.
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Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire
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Identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance, croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie.
Modifications de l’organisation et du fonctionnement d’une plante ou d’un animal au cours du temps, en lien avec sa nutrition et sa reproduction.
Différences morphologiques homme, femme, garçon, fille.
Stades de développement (graines-germination-fleur-pollinisation, œuf-larve-adulte, œuf -fœtus-bébé-jeune-adulte).
Décrire et identifier les changements du corps au moment de la puberté. Modifications morphologiques, comportementales et physiologiques lors de la puberté.
Rôle respectif des deux sexes dans la reproduction.
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Pratique d’élevages, de cultures, réalisation de mesures.
Cette étude est aussi menée dans l’espèce humaine et permet d’aborder la puberté. Il ne s’agit pas d’étudier les phénomènes physiologiques détaillés ou le contrôle hormonal lors de la puberté, mais bien d’identifier les caractéristiques de la puberté pour la situer en tant qu’étape de la vie d’un être humain.
Des partenaires dans le domaine de la santé peuvent être envisagés.
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Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir
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Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux trophiques.
Besoins des plantes vertes.
Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.
Besoins alimentaires des animaux.
Devenir de la matière organique n’appartenant plus à un organisme vivant.
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Les études portent sur des cultures et des élevages ainsi que des expérimentations et des recherches et observations sur le terrain.
Repérer des manifestations de consommation ou de rejets des êtres vivants.
Observer le comportement hivernal de certains animaux.
À partir des observations de l’environnement proche, les élèves identifient la place et le rôle des végétaux chlorophylliens en tant que producteurs primaires de la chaine alimentaire.
Les élèves mettent en relation la matière organique et son utilisation par les êtres humains dans les matériaux de construction, les textiles, les aliments, les médicaments.
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Repères de progressivité
La mise en évidence des liens de parenté entre les êtres vivants peut être abordée dès le CM. La structure cellulaire doit en revanche être réservée à la classe de sixième.
Toutes les fonctions de nutrition ont vocation à être étudiées dès l’école élémentaire. Mais à ce niveau, on se contentera de les caractériser et de montrer qu’elles s’intègrent et répondent aux besoins de l’organisme.
Le rôle des microorganismes relève de la classe de sixième.
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Matériaux et objets techniques
Attendus de fin de cycle
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Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.
Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Identifier les principales familles de matériaux.
Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information.
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Connaissances et compétences associées
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Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève
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Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.
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Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel).
l’évolution technologique (innovation, invention, principe technique).
L’évolution des besoins.
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A partir d’un objet donné, les élèves situent ses principales évolutions dans le temps en termes de principe de fonctionnement, de forme, de matériaux, d’énergie, d’impact environnemental, de coût, d’esthétique.
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Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions
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Besoin, fonction d'usage et d'estime.
Fonction technique, solutions techniques.
Représentation du fonctionnement d’un objet technique.
Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.
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Les élèves décrivent un objet dans son contexte. Ils sont amenés à identifier des fonctions assurées par un objet technique puis à décrire graphiquement à l'aide de croquis à main levée ou de schémas, le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Les pièces, les constituants, les sous-ensembles sont inventoriés par les élèves. Les différentes parties sont isolées par observation en fonctionnement. Leur rôle respectif est mis en évidence.
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Identifier les principales familles de matériaux
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Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).
Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).
Impact environnemental.
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Du point de vue technologique, la notion de matériau est à mettre en relation avec la forme de l’objet, son usage et ses fonctions et les procédés de mise en forme. Il justifie le choix d’une famille de matériaux pour réaliser une pièce de l’objet en fonction des contraintes identifiées. À partir de la diversité des familles de matériaux, de leurs caractéristiques physico-chimiques, et de leurs impacts sur l’environnement, les élèves exercent un esprit critique dans des choix lors de l’analyse et de la production d’objets techniques.
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Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
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Notion de contrainte.
Recherche d’idées (schémas, croquis …).
Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représentation en conception assistée par ordinateur.
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En groupe, les élèves sont amenés à résoudre un problème technique, imaginer et réaliser des solutions techniques en effectuant des choix de matériaux et des moyens de réalisation.
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Processus, planning, protocoles, procédés de réalisation (outils, machines).
Choix de matériaux.
Maquette, prototype.
Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).
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Les élèves traduisent leur solution par une réalisation matérielle (maquette ou prototype). Ils utilisent des moyens de prototypage, de réalisation, de modélisation. Cette solution peut être modélisée virtuellement à travers des applications programmables permettant de visualiser un comportement. Ils collectent l’information, la mettent en commun, réalisent une production unique.
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Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information
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Environnement numérique de travail.
Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.
Usage des moyens numériques dans un réseau.
Usage de logiciels usuels.
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Les élèves apprennent à connaitre l’organisation d’un environnement numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels d’applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif. Les élèves maitrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s’approprient leur fonctionnement.
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Repères de progressivité
Tout au long du cycle, l’appropriation des objets techniques abordés est toujours mise en relation avec les besoins de l’être humain dans son environnement.
En CM1 et CM2, les matériaux utilisés sont comparés selon leurs caractéristiques dont leurs propriétés de recyclage en fin de vie. L’objet technique est à aborder en termes de description, de fonctions, de constitution afin de répondre aux questions : A quoi cela sert ? De quoi s’est constitué ? Comment cela fonctionne ? Dans ces classes, l’investigation, l’expérimentation, l’observation du fonctionnement, la recherche de résolution de problème sont à pratiquer afin de solliciter l’analyse, la recherche, et la créativité des élèves pour répondre à un problème posé. Leur solution doit aboutir la plupart du temps à une réalisation concrète favorisant la manipulation sur des matériels et l’activité pratique. L’usage des outils numériques est recommandé pour favoriser la communication et la représentation des objets techniques.
En classe de sixième, des modifications de matériaux peuvent être imaginées par les élèves afin de prendre en compte leurs impacts environnementaux. La recherche de solutions en réponse à un problème posé dans un contexte de la vie courante, est favorisée par une activité menée par équipes d’élèves. Elle permet d’identifier et de proposer plusieurs possibilités de solutions sans préjuger l’une d’entre elles. Pour ce cycle, la représentation partielle ou complète d’un objet ou d’une solution n’est pas assujettie à une norme ou un code. Cette représentation sollicite les outils numériques courants en exprimant des solutions technologiques élémentaires et en cultivant une perception esthétique liée au design. Les élèves sont progressivement mis en activité au sein d’une structure informatique en réseau sollicitant le stockage des données partagées.
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