Les structures anatomiques des animaux

(REMARQUE : Cette leçon est composée d’une partie A et d’une partie B. Elles sont toutes deux essentielles pour que les élèves aient accès à l’ensemble des apprentissages du programme. Si le temps vous est compté, passez en revue les deux parties et sélectionnez les éléments répondant aux besoins de vos élèves.)

Au cours de cette leçon, les élèves construiront un éléphant doté d’une trompe mobile en s’inspirant des images données à titre d’exemple. Demandez-leur de concevoir et de construire leur propre vision d’un éléphant et de sa trompe.

• Acquérir des connaissances préalables - Les structures anatomiques des animaux : À l’aide de votre matériel scientifique de base, partagez des informations, des images et des définitions qui permettront à vos élèves d’acquérir des connaissances préalables.
  • Le corps des animaux est doté de structures anatomiques internes, comme un cœur, un estomac et des poumons. Il possède également des structures anatomiques externes comme, dans le cas d’un éléphant, une trompe, des oreilles, des yeux, des défenses, des pattes et des pieds.
  • Ces structures anatomiques aident les animaux à accomplir des tâches essentielles, par exemple manger, qui assurent leur croissance et leur survie.
  • La trompe d’un éléphant remplit de nombreuses fonctions : respirer, sentir, attraper de la nourriture, aspirer de l’eau, communiquer, etc.
  • Elle est capable de détecter de la nourriture et de l’eau jusqu’à 19 kilomètres de distance. Elle permet à l’éléphant de collecter et de manger jusqu’à 180 kilogrammes de nourriture par jour. Une trompe peut stocker jusqu’à 9 litres d’eau, atteindre de la nourriture dans les branches des arbres jusqu’à près de 7 mètres de hauteur et soulever plus de 300 kilogrammes.
  • Une argumentation soutient une affirmation ou une déclaration portant sur un phénomène qui se produit dans la nature (p. ex., la structure externe de la trompe d’un éléphant l’aide à survivre). Elle doit inclure des faits comme des raisons, des données telles que des constats et/ou un modèle pour démontrer des observations.
  • Vocabulaire clé : structure anatomique externe, structure anatomique interne, fonction, survivre/survie
• Expérience en matière de construction et de programmation : Passez en revue les suggestions contenues dans le Plan de cours. Pour cette leçon, vous pouvez également :
  • Vous appuyer sur le didacticiel Le moteur dans le menu Commencer de l’application SPIKE.
  • Utiliser les sections Blocs Événement, Blocs Son et Blocs Moteur du menu Aide>Blocs Texte de l’application SPIKE pour apporter un soutien supplémentaire à vos élèves.

PARTIE A (45 minutes)

• Présentez à vos élèves les principaux personnages de l’histoire ainsi que le premier défi : Maria observe un éléphant en train de manger. Elle s’interroge sur les différentes utilisations que les éléphants font de leur trompe. Aidez-la à en savoir plus.

• RÉFLÉCHIR — Animez une brève discussion sur le ou les sujets de la leçon, en utilisant l’image de l’histoire si vous le souhaitez.

  • Quelles sont les structures anatomiques internes et externes des éléphants ? (internes : cœur, cerveau, estomac, reins, poumons, etc. ; externes : yeux, grandes oreilles, peau ridée, longue trompe, défenses, pattes, pieds, queue, etc.)
  • Quelles utilisations les éléphants font-ils de leur trompe ? (déplacer des objets, aller chercher de la nourriture et de l’eau, émettre des sons)
  • De quelles façons les trompes aident-elles les éléphants à survivre ? (elles leur procurent de l’air, de la nourriture et de l’eau pour rester en vie ; elles leur permettent de communiquer les uns avec les autres pour assurer leur sécurité)
  • Comment les autres structures anatomiques des éléphants peuvent-elles les aider à survivre ? (grandes oreilles et peau ridée pour rester au frais ; défenses pour se protéger et collecter de la nourriture)

• Distribuez à chaque binôme un ensemble SPIKE Essentiel et un appareil muni de l’application.

• Pendant que vos élèves travaillent, vous pouvez partager les exemples ci-dessous pour les aider à construire et à programmer. Précisez que les images sont données à titre d’exemple et que les élèves doivent concevoir et construire leur propre vision d’un éléphant doté d’une trompe mobile.

• Demandez à vos élèves d’effectuer les tâches suivantes :

  • Utiliser le modèle de base pour CONSTRUIRE un éléphant doté d’une trompe mobile.
  • PROGRAMMER leur modèle pour montrer la manière dont l’éléphant utilise sa trompe pour atteindre sa nourriture et/ou émettre des sons.

• Animez une séance de réflexion sur les façons d’utiliser des éléments LEGO^® ou du matériel et des fournitures pour construire des objets comme de la nourriture, de l’eau ou des tas de terre qui permettront à l’éléphant de présenter les fonctions de sa trompe. En outre, aidez vos élèves à découvrir qu’ils peuvent modifier la rotation du moteur, ainsi que les sons, au sein du programme.

• À la moitié du temps de travail, demandez à vos élèves d’échanger leurs idées en suivant la routine habituelle de la classe, puis de modifier leur modèle en s’inspirant des informations partagées.

Exemples

• Rassemblez vos élèves pour une session de partage. 

• Demandez à chaque binôme d’utiliser son modèle pour démontrer et expliquer :

  • Comment la trompe d’un éléphant parvient à atteindre de la nourriture qui se trouve sur des branches d’arbres à des hauteurs très élevées et en quoi cette aptitude favorise sa croissance.
  • Comment un éléphant peut émettre un son puissant avec sa trompe et dans quelle mesure cela favorise la communication.

• Demandez à vos élèves d’expliquer comment ils ont modifié leur modèle pour en améliorer les performances.

Si vous souhaitez passer à la partie B – Expliquer, demandez à vos élèves de conserver leurs modèles intacts ou prévoyez du temps pour la reconstruction.

PARTIE B (45 minutes)

• Répétez les étapes de la partie A – Expliquer pour que d’autres groupes puissent présenter et expliquer ce qu’ils ont appris.

• (5 min) Donnez un peu de contexte pour aider vos élèves à enrichir leur modèle :
  • Les structures anatomiques internes se trouvent à l’intérieur de l’animal, mais les élèves les ajouteront à l’extérieur de leur modèle pour représenter les organes situés à l’intérieur.
  • Parmi les structures anatomiques internes, on trouve les poumons, l’estomac, le cœur et le cerveau.
  • Ces structures anatomiques internes remplissent différentes fonctions, comme la respiration (poumons), l’alimentation (estomac), le pompage du sang (cœur), ainsi que la réflexion et le contrôle (cerveau).
• Voici différentes façons d’utiliser des briques pour présenter ces structures anatomiques : 1) utiliser une brique rouge pour symboliser le cœur et programmer le modèle en incluant de la lumière ou du son pour donner l’impression qu’il « bat », 2) utiliser deux briques blanches ou transparentes pour symboliser les poumons et programmer le modèle de façon à ce qu’il diffuse un enregistrement de sa propre respiration, et 3) utiliser un capteur qui fera office de cerveau et programmer le modèle afin qu’une autre partie du corps de l’éléphant accomplisse une action, par exemple les oreilles qui bougent.
• (15 min) Demandez ensuite à vos élèves de tester et d’améliorer leurs modèles afin de relever le défi suivant dans l’application :
  • Ajouter de nouveaux éléments à l’éléphant représentant une structure anatomique interne. Programmer le modèle pour qu’il montre comment les éléphants utilisent cette dernière pour survivre, par exemple les poumons pour respirer ou l’estomac pour manger.

Exemple

• (10 min) Demandez à vos élèves de partager les connaissances, les idées ou les compétences :

  • Qui les ont aidés à relever le défi.
  • Qu’ils ont acquises lors de la construction.

• Demandez à vos élèves de ranger les ensembles et les espaces de travail.

• Posez des questions d’orientation pour encourager les élèves à réfléchir et à prendre des décisions dans le cadre des phases de réflexion, de construction et de programmation.

Checklist d’observation

• Ils développent une argumentation selon laquelle la trompe externe de l’éléphant l’aide à survivre en atteignant sa nourriture et en émettant des sons.

• Passez en revue les objectifs d’apprentissage (Encadré Support pour l’enseignant).

• Utilisez la checklist pour évaluer les progrès des élèves :

  • Leur modèle et leur programme créent un éléphant doté d’une trompe mobile et de poumons ou d’un estomac. Certains modèles comporteront également une trompe qui émet des sons.
  • Leur argumentation s’appuie sur les données issues de leur modèle pour expliquer comment la trompe externe de l’éléphant l’aide à atteindre sa nourriture pour se nourrir et à émettre des sons pour communiquer.
  • Leur argumentation s’appuie sur les données issues de leur modèle pour expliquer comment les poumons ou l’estomac de l’éléphant l’aident à respirer ou à manger pour survivre.

Auto-évaluation

Demandez à chaque élève de choisir la brique qui représente le mieux ses performances.

• Brique bleue : Je pense être capable de suivre des instructions pour créer un programme.
• Brique jaune : Je suis capable de suivre des instructions pour créer un programme.
• Brique verte : Je suis capable de suivre des instructions pour créer un programme et je peux aider un camarade.

Évaluation croisée

En binômes, demandez à vos élèves de discuter de leur expérience collaborative.
Encouragez-les à utiliser les tournures suivantes :

• J’ai aimé quand tu…
• J’aimerais en savoir plus sur la façon dont tu…

Pour simplifier :

• Arrêtez-vous après le premier défi. Concentrez-vous uniquement sur les structures anatomiques externes en demandant à vos élèves de montrer comment les éléphants utilisent leur trompe pour atteindre leur nourriture. Au cours de l’activité Enrichir, concentrez-vous uniquement sur la construction et ignorez la programmation.

Pour aller plus loin :

• Approfondissement du défi Enrichir : Demandez à vos élèves de modifier les modèles élaborés pendant l’activité Enrichir pour présenter deux structures anatomiques à la fois, comme la trompe qui collecte la nourriture et l’estomac qui la digère. Demandez-leur d’expliquer comment les deux collaborent pour aider les éléphants à se développer et à survivre.

• Fournissez des supports d’apprentissage concernant les structures anatomiques internes et externes des animaux et des plantes. Demandez aux élèves de choisir un animal ou une plante et de créer une brochure pour un musée d’histoire naturelle décrivant la manière dont ces structures anatomiques permettent à la plante ou à l’animal de prospérer dans son environnement.

Notez que cela étendra la durée de la leçon au-delà de 45 minutes.