Comparaison du squelette de membres de plusieurs ... - Pierron
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<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69Activité 69 : <strong>Comparaison</strong> <strong>du</strong> <strong>squelette</strong> <strong>de</strong> <strong>membres</strong> antérieurs<strong>de</strong> <strong>plusieurs</strong> vertébrés1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BOPartie : Evolution <strong>de</strong>s organismes vivants et histoire <strong>de</strong> la TerreConnaissancesLes roches sédimentaires, archives géologiques,montrent que, <strong>de</strong>puis plus <strong>de</strong> trois milliardsd’années, <strong>de</strong>s groupes d'organismes vivants sontapparus, se sont développés, ont régressé, et ont pudisparaître.Les espèces qui constituent ces groupes,apparaissent et disparaissent au cours <strong>de</strong>s tempsgéologiques. Leur comparaison con<strong>du</strong>it à imaginerentre elles une parenté, qui s’explique parl’évolution.Au cours <strong>de</strong>s temps géologiques, <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s crises<strong>de</strong> la biodiversité ont marqué l’évolution ; à <strong>de</strong>sextinctions en masse succè<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s pério<strong>de</strong>s <strong>de</strong>diversification.Capacités déclinées dans une situationd’apprentissageObserver, recenser et organiser <strong>de</strong>s informations afind’établir le renouvellement <strong>de</strong>s groupes et <strong>de</strong>sespèces au cours <strong>de</strong>s temps géologiques.Observer, recenser et organiser <strong>de</strong>s informations afind’étayer la théorie <strong>de</strong> l’évolution.Observer, recenser et organiser <strong>de</strong>s informations afind’établir une relation <strong>de</strong> parenté entre les espèces.Exemples d’activitésI<strong>de</strong>ntification <strong>de</strong> fossiles à l'ai<strong>de</strong> d'une clé <strong>de</strong>détermination.• Repérage et positionnement <strong>de</strong> l'Hommesur un arbre d’évolution <strong>de</strong>s vertébrés ou<strong>de</strong>s Primates.• Utilisation <strong>du</strong> logiciel Phylogène-collègepour créer <strong>de</strong>s groupes emboîtés et montrerqu’un système <strong>de</strong> groupes emboîtés porte lamême information qu’un arbre.• <strong>Comparaison</strong> <strong>de</strong> plans d'organisation <strong>de</strong>vertébrés.• <strong>Comparaison</strong>s <strong>de</strong>s faunes et <strong>de</strong>s flores <strong>de</strong>smers <strong>du</strong> Cambrien et <strong>du</strong> Crétacé, <strong>de</strong>s forêts<strong>du</strong> Carbonifère et <strong>de</strong>s forêts actuelles.• Recherche d'informations sur la successiond’organismes vivants dans un groupe animalou végétal, à partir <strong>de</strong> textes, <strong>de</strong> graphiqueset <strong>de</strong> tableaux.2. PLACE DE L’ACTIVITE DANS UNE PROGRESSIONChapitre V: Comment se présente l’histoire <strong>de</strong> la vie au cours <strong>de</strong>s tempsgéologiques?Chapitre VI : Comment l’évolution permet-elle <strong>de</strong> comprendre la diversitémais aussi l’unité <strong>de</strong>s êtres vivants?1. Quelles sont les preuves <strong>de</strong> l’origine commune <strong>de</strong>s êtres vivants?Activité : comparaison <strong>de</strong> <strong>membres</strong> antérieurs <strong>de</strong> vertébrés2. Comment l’évolution permet-elle <strong>de</strong> comprendre les liens <strong>de</strong> parentés entre espèces?3. Quelle est la place <strong>de</strong> l’Homme dans l’évolution et en quoi la recherche <strong>de</strong>s origines <strong>de</strong>l’Homme renseigne t-elle sur l’évolution d’une espèce?Chap VII : Quelles sont les relations entre histoire <strong>de</strong> la Terre et histoire <strong>de</strong> lavie ?© PIERRON 2009 Page 1 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT693. PRESENTATION DE L’ACTIVITE- Objectifs <strong>de</strong> connaissances :• Evolution ; parenté ; groupe ; homologie ; vertébrés- Objectifs méthodologiques et/ou technologiques :• Observer, recenser et organiser <strong>de</strong>s informations afin d’argumenter (Raisonner)- Liste <strong>du</strong> matériel :Environnement proposé pour une intro<strong>du</strong>ction <strong>de</strong> l’activité (données initiales):- Squelette membre antérieur humain : Réf 15012 ou <strong>squelette</strong> humain entier- Planches : organisation d’un vertébré Réf 09343 ;classification <strong>de</strong>s vertébrés Réf 09625© PIERRON 2009 Page 2 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69Pour la classe : matériel en démonstration- Squelette <strong>de</strong> carpe (os véritable) Réf 15508 : voir ci-<strong>de</strong>ssous- Squelette <strong>de</strong> lézard (os véritable) Réf 15066- Squelette <strong>de</strong> grenouille (os véritable) Réf 15511 : voir ci-<strong>de</strong>ssous- Squelette <strong>de</strong> pigeon (os véritable) Réf 15506- Squelette <strong>de</strong> lapin (os véritable) Réf 15504Par poste <strong>de</strong> travail ou matériel à répartir- Squelette membre antérieur humain Réf 15012- Squelette d’aile d’oiseau étalée (os véritable) Réf 15542 : voir ci-<strong>de</strong>ssous- Squelette en plastique <strong>de</strong> lapin Réf 15420 ou <strong>de</strong> chat Réf 15419 ou <strong>de</strong> rat Réf 15421- Squelette en plastique <strong>de</strong> lézard Réf 15422 : voir ci-<strong>de</strong>ssous- Squelette en plastique <strong>de</strong> crapaud Réf 15424Environnement proposé pour une généralisation <strong>de</strong>s observationsréalisées :- Planche : <strong>squelette</strong> <strong>de</strong>s vertébrés Réf 09342 : voir ci-contre- Caméra Didacam Réf 03743OU caméra CP 130 Réf 10802 : voir ci-contre- Vidéoprojecteur (ou à défaut écran télé)- Ordinateur relié à l’Internet© PIERRON 2009 Page 3 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69- Intégration pédagogique :1. Dès la 6 e , une classification scientifique par groupes emboîtés a été initiée. Elle s’est étoffée aufur et à mesure <strong>de</strong>s organismes rencontrés en 5 e et en 4 e ( voir fiche TP N°46 en 5 e ) en utilisant<strong>de</strong>s attributs choisis par l’enseignant. En 3 e , il s’agit <strong>de</strong> montrer que cette classificationscientifique actuelle (classification phylogénétique) est une représentation <strong>de</strong>s parentés entreles êtres vivants résultants <strong>de</strong> l’évolution.2. Ainsi l’évolution ne soit pas être enseignée <strong>de</strong> manière dogmatique mais étayée par unensemble <strong>de</strong> faits scientifiques étudiés par l’élève. Un <strong>de</strong>s faits à retenir en 3 ème est le partaged’attributs communs entre <strong>de</strong>s espèces plus ou moins apparentées, qu’elles soient actuelles oufossiles. Dans l’activité proposée ici, la comparaison <strong>de</strong> <strong>squelette</strong> <strong>de</strong> <strong>membres</strong> antérieursd’organismes issus <strong>de</strong> différents groupes <strong>de</strong> vertébrés permet d’arriver à cette idée <strong>de</strong> parenté(et donc d’un ancêtre commun) à partir <strong>du</strong> fait observé <strong>de</strong> l’existence d’éléments communsdans ce <strong>squelette</strong> <strong>de</strong> membre antérieur.3. Le TP peut être initié à partir :- <strong>de</strong> la rapi<strong>de</strong> présentation <strong>du</strong> membre antérieur humain : on complètera le schémacorrespondant avec les termes bras/ avant-bras/ main et humérus/ cubitus ou ulna/ radius/carpes/ métacarpes/ phalanges- <strong>du</strong> rappel <strong>de</strong>s différents groupes <strong>de</strong> vertébrés sous forme d’une classification emboîtée.4. En fonction <strong>de</strong> la quantité <strong>de</strong> matériel disponible, on peut imaginer un travail en petit groupeavec l’ensemble <strong>du</strong> matériel à disposition ou une partie différente dans chaque groupe ( àcharge pour chaque groupe <strong>de</strong> présenter ensuite plus particulièrement le membre correspondantlors <strong>de</strong> la mise en commun). Dans tous les cas on évitera <strong>de</strong> faire circuler ce matériel fragile.5. On peut aussi imaginer <strong>de</strong> coupler ce TP sous forme d’un TP mosaïque avec <strong>de</strong>ux autres postes<strong>de</strong> travail concernant <strong>de</strong>ux autres faits étayant la théorie <strong>de</strong> l’évolution: la cellule, unité <strong>du</strong>vivant (observation <strong>de</strong> cellules dans <strong>de</strong>s organismes différents) et l’universalité <strong>de</strong> la moléculed’ADN (mise en évi<strong>de</strong>nce <strong>de</strong> l’ADN dans <strong>de</strong>s organismes différents).6. La mise en commun pourra s’appuyer sur la présentation <strong>de</strong>s parties <strong>de</strong> <strong>squelette</strong>s par unecaméra flexible reliée au vidéoprojecteur assurant à tous la bonne vision <strong>de</strong>s donnéesprésentées. Une vue synoptique pourra être donnée à partir <strong>de</strong> la planche « <strong>squelette</strong> <strong>de</strong>svertébrés ».7. La synthèse pourra con<strong>du</strong>ire au bilan <strong>de</strong> connaissances suivant : «La comparaison d’espècesappartenant à différents groupes (actuels ou fossiles, par exemple différentes groupes <strong>de</strong>vertébrés) permet d’observer <strong>de</strong>s ressemblances: ces ressemblances con<strong>du</strong>isent à imaginer <strong>de</strong>srelations <strong>de</strong> parenté c'est-à-dire une origine commune entre les êtres vivants»© PIERRON 2009 Page 4 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche élève - 3 eCSVT69SCHEMAS DE MEMBRES ANTERIEURS DE QUELQUES VERTEBRESHomme(Mammifères)Pigeon biset(Oiseaux)Carpe commune(Poissons osseux)Lézard <strong>de</strong>s murailles(Lézards)Crapaud commun(Amphibiens)© PIERRON 2009 Page 6 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69FICHE ELEVE CORRIGÉEActivité 69 : <strong>Comparaison</strong> <strong>du</strong> <strong>squelette</strong> <strong>de</strong> <strong>membres</strong>antérieurs <strong>de</strong> <strong>plusieurs</strong> vertébrésLa théorie <strong>de</strong> l’évolution suppose une origine commune aux êtres vivants.Ton objectif est <strong>de</strong> rechercher un argument permettant <strong>de</strong> penser que les 26 000 espècesactuelles <strong>de</strong> vertébrés ont une origine commune (autrement dit un ancêtre commun). Il s’agitici d’observer et <strong>de</strong> comparer certaines caractéristiques morphologiques <strong>du</strong> <strong>squelette</strong> <strong>du</strong>membre antérieur <strong>de</strong> <strong>plusieurs</strong> espèces issues <strong>de</strong> différents groupes <strong>de</strong> vertébrés.1. A partir <strong>du</strong> <strong>squelette</strong> d’homme présenté en classe, repère les segments bras, avant-bras, mainainsi que les os associés : humérus, radius, cubitus (ou ulna), carpes, métacarpes, phalanges.Voir schéma2. Indique la légen<strong>de</strong> correspondante sur le document fourni. Les os <strong>du</strong> bras seront coloriés enbleu ; les os <strong>de</strong> l’avant-bras en jaune et les os <strong>de</strong> la main en rouge.Voir schéma3. En reprenant les couleurs <strong>de</strong> la question 2, montre en quoi les <strong>membres</strong> antérieurs <strong>de</strong>s autresvertébrés présentent <strong>de</strong>s points communs avec celui d’un homme.Voir schéma4. Rédige une conclusion présentant un argument en faveur d’une parenté entre ces vertébrés etdonc d’une évolution à partir d’un ancêtre commun.Le membre antérieur <strong>de</strong> l’homme ( Mammifères) et ceux d’un pigeon commun( Oiseaux), d’un lézard<strong>de</strong>s murailles( Lézards), d’une carpe commune ( Poissons osseux), d’un crapaud commun ou encored’un pigeon biset ( Oiseaux) se composent <strong>de</strong>s mêmes éléments : on y retrouve les différentes os <strong>du</strong> bras( humérus), <strong>de</strong> l’avant-bras ( cubitus et radius, parfois soudés) et <strong>de</strong> la main ( carpes, métacarpes,phalanges en nombres variables). Ces ressemblances entre <strong>de</strong>s organismes issus <strong>de</strong> différents groupes<strong>de</strong> vertébrés constituent un argument en faveur d’une origine commune <strong>de</strong>s vertébrés. On peut ainsipenser que la biodiversité actuelle <strong>de</strong>s vertébrés résulte d’une évolution <strong>de</strong> cet ancêtre commun.© PIERRON 2009 Page 7 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69SCHEMAS DE MEMBRES ANTERIEURS DE QUELQUES VERTEBRESbrashumérusmainavantbrasradiuscubitus (ulna)métacarpescarpesphalangesHomme(Mammifères)Pigeon biset(Oiseaux)Carpe commune(Poissons osseux)Lézard <strong>de</strong>s murailles(Lézards)Crapaud commun(Amphibiens)Légen<strong>de</strong> :os <strong>du</strong> bras os <strong>de</strong> l’avant bras os <strong>de</strong> la main© PIERRON 2009 Page 8 sur 9
<strong>Pierron</strong> - SVTFiche professeur- 3 eCSVT69Activité 69 : <strong>Comparaison</strong> <strong>du</strong> <strong>squelette</strong> <strong>de</strong> <strong>membres</strong> antérieurs<strong>de</strong> <strong>plusieurs</strong> vertébrésPISTES D’EVALUATION pour la capacité : « Observer, recenser et organiser<strong>de</strong>s informations afin d’argumenter (Raisonner)»CRITERES DE REUSSITE BAREME RESULTATSMembre antérieur humain légendé2correctement (noms <strong>de</strong>s os, noms <strong>de</strong>ssegments, couleurs)Membres antérieurs <strong>de</strong>s autres vertébrés8légendés correctement (couleurs)Légen<strong>de</strong> couleur présente 2Argumentation reprenant les informations6fournis par les <strong>squelette</strong>s fournisPhrases grammaticalement correctes et2travail soignéTOTAL 20© PIERRON 2009 Page 9 sur 9