SYNTHESE DES FONDEMENTS SCIENTIFIQUES Le terme « végétal » désigne l’immense variété d’organismes vivants qui ne sont ni des animaux ni des êtres humains. Pour ce qui concerne le terme « plante s, il représente plutôt un organisme végétal pluricellulaire au fonctionnement complexe. une plante à fleurs est généralement formée d’un appareil végétatif (racine, tige et feuille) et d’un appareil reproducteur (fleur). Les étapes de la vie d’une plante ? fleurs sont les suivan germination, dévelop rne or 13 suivies des étapes de to View pollinisation et fructif sont des êtres vivant ieillissement et à la mort. ) L’organisation d’une plante à fleurs La racine étatif et croissance, aux, les plantes C’est la portion souterraine de l’appareil végétatif qui est plus ou moins ancrée dans le sol. Elle assure deux fonctions essentielles : La fixation dans la terre L’absorption de l’eau et des sels minéraux du sol La pointe des racines est recouverte d’une calotte ou coiffe où se trouve une zone pilifère avec de nombreux poils absorbants qui assurent une des deux fonctions croissant au ras du sol qui développe des rameaux aériens (exemple du fraisier)
Un tubercule, rameau latéral dont les extrémités se gorgent de (pomme de terre) Un bulbe,
Dans le prolongement du pétiole, un réseau de nervures parcourt le limbe. La fleur et le fruit Ils font partie de l’appareil reproducteur. 2) Le développement des végétaux Comme pour tout être vivant, une des caractéristiques fondamentales des végétaux est que la vie a un début (la germination) et une fin (la mort). Entre les deux, les végétaux se développement et se reproduisent. La croissance d’une plante est liée au pouvoir qu’ont les cellules ? se diviser (mitose) et ? augmenter de taille.
Contrairement à la majorité des animaux, cette croissance continue toute la De la graine à la plante : la germination La germination n’est possible que chez une graine mûre, c’est ? ire une graine qui a termine l’accumulation de réserve nt un état de PAGF 13 plusieurs années en vie ralentie avant leur germination. Plusieurs étapes se succèdent lors de cette germination. La première condition est l’hydratation de la graine qui permet le passage des cellules de la vie ralentie à la vie active. En s’imbibant d’eau, la graine se réhydrate, ce qui se manifeste extérieurement par son gonflement et son ramollissement.
En dehors de la présence d’eau, la germination n’est passible que si la température est comprise entre deux valeurs, différentes selon les espèces exemple : petit pois à partir de 00, tomate à partir de 120 et concombre entre 15 et 400). par ailleurs, certaines graines ont un besoin absolu d’oxygène et ce besoin s’intensifiera au fur et à mesure que la germination progresse. Une graine enterrée profondément aura alors du mal à germer. Enfin, la lumière n’est pas une condition indispensable au démarrage de la germination, mais une fois celle-ci commencée, la lumière est indispensable au développement normal de la plante.
En absence de lumière, la germination aboutit à une jeune plante dépourvue de chlorophylle. La germination se traduit ensuite par la croissance de la radicule qui perce les enveloppes de la graine (tégument) et commence à s’allonger dans le sol. Elle donnera naissance aux racines. La tigelle s’allonge et forme la tige tandis que la gemmule donne naissance aux premières feuilles. Le développement de la plantule et le début de la croissance sont rendus possibles par l’utilisation des réserves nutritives (cotylédons) contenues dans la graine avant que la photosynthèse prenne le relais pour assurer l’approvisionnement de la plante.
Lorsque toutes les réser 13 prenne le outes les réserves de la graine ont été consommées, on considère que la germination est terminée. La croissance Contrairement à la plupart des animaux, les plantes présentent une croissance indéfinie, c’est à dire qu’elles poursuivent leur croissance tout au long de leur vie. Certaines plantes sont annuelles, se développent, fleurissent et meurent la même année (radis, tomates… ). Certaines sont bisanuelles et d’autres sont vivaces et se développent sur plusieurs années. Sous nos climats, la crossance des plantes vivaces, comme les arbres, est discontinue.
La naissance e nouveaux rameaux feuillés est assurée chaque année par l’éclosion des bourgeons qui ont été formés lors de la saison favorable et ont passé Ihiver en vie ralentie. La croissance en épaisseur des troncs d’arbre est aussi 2 discontinue. une nouvelle couche de bols est produite chaque année et s’ajoute à celle produite l’année précédente. Sur une coupe transversale de tronc d’arbre, on peut observer des cernes concentriques qui correspondent aux couches de bois ajoutées chaque année. Il est ainsi possible de déterminer l’âge de l’arbre en comptant les cernes.
La floraison La floraison correspond au développement des boutons floraux, bourgeons particuliers qui donnent naissance aux fleurs. Ces dernières constituant les organes reproducteurs, la floraison marque le commencement d’un nouveau cycle de reproduction sexuée. La floraison ne peut se produire ue lorsque la plante a atteint xuelle. Chez les plantes 3 sexuelle. Chez les plantes annuelles et bisannuelles, une fois les graines formées, la plante meurt. Chez les plantes vivaces, la floraison peut se produire une ou plusieurs fois dans leur vie. Les arbres ont pour la plupart plusieurs floraisons.
Germination Embryon graine) Plantule hydratation + chaleur Croissance Photosynthèse Matière organique (glucose) + 02 C02 + H20 Heur Plante mature Œuf Sur la plante mere Gamètes (pollen) Gamète (ovule) PAGF s 3 expérimental Synthétiser et conclure sur les conditions de germination d’une graine Evaluation écrite sur la composition d’une graine et textes à trous sur les conditions de germination 2et3 Rappeler les conditions de germination Observer de jeunes pousses de plante et émettre des hypothèses sur les conditions et les besoins de croissance d’une plante Recueil des représentations initiales des élèves
Expérimenter par la mise en place de semis soumis ? différentes condltions (lumière ou non, terre, eau… ) Synthétiser les résultats des expériences 6 De la fleur au fruit, d’où viennent les graines ? Evaluation de fin de séquence/bilan 6 3 graine 5 min ETAPE 2 : observation « Voici des graines de haricot. A votre avis, qu’y a-t-il à l’intérieur de cette graine ? » Consigne : « je vous donne une feuille de dessin par groupe, vous allez dessiner une graine et ce qu’il y a à l’intérieur » Réponse attendue : il y a une petite plante à l’intérieur de la
Modalité de travail 10 min Matériel Oral collectif Groupes et écrit puis synthèse collective Des graines de haricot Feuilles de dessin 20 min ÉTAPE 3 : expérimentation « Comment pouvons-nou 7 3 réponse ? » Recueillir les représentations initiales des élèves ETAPE 1 : Observation et mise en route « La dernière fois, nous avons vu qu’il y a à l’intérieur de la graine une sorte de petite plante (plantule) et qu’elle est entourée d’une réserve de nourriture pour pousser (cotylédon) » Conslgne : « à votre avis, de quol une graine a-t-elle besoin pour pousser ? us allez écrire sur votre cahier de sciences ce dont elle a besoin d’après vous » Après avoir formé des groupes d’élèves hétérogènes (en rapport avec l’évaluation de la 1 ère séance), les élèves sont amenés à réfléchir en groupe et ? noter leurs hypothèses Émettre des hypothèses ETAPE 2 : formulation des hypothèses D’après les élèves, la graine a besoin de plusieurs conditions pour germer : a savoir de l’eau, de la terre et du soleil 20 3 froid Groupes h été r écrit Cahier de sciences Synthèse oral Par groupes de 4-5 élèves Graines de Terreau Coton
Pots et réclpients De l’eau Etiquettes Schématiser Conclure ETAPE 4 : Résultats (une s l’expérimentation et l’observation en sciences est donc de permettre de faire évoluer ces représentations initiales et de faire émerger de nouvelles représentations plus proches des bases scientifiquesl . L’obstacle en sciences est en effet une condition sine qua non mais il doit être surmontable par les élèves en fonction de leur niveau de compétences et de leurs acquis antérieurs, grâce à l’aide qui leur sera apportée2 . aide apportée par l’enseignant dans ce processus sera ?videmment essentielle. C’est ce que Vygotsky appelle la « zone proximale de développement » qui est la différence entre « ce que renfant peut réallser seul et ce qu’il peut réaliser avec l’aide dun adulte »3 . L’enseignant joue un rôle de filtre sur le travail de formulation des questions afin de guider la classe vers leurs exploitations.
Ces questions « productives » déboucheront sur des expériences, des observations et des manipulations qui conduiront à une connaissance nouvelle assimilable par les élèves. l_Jn premier type de difficultés de cette séquence peut provenir de ‘utilisation du vocabulaire spécifique au cycle de vie des végétaux comme la germination, la croissance ou encore les différents éléments d’une graine (cotylédons, plantule, tégument).
La trace écrite permettra de garder en mémoire ce qui a été fait ou compris par les élèves. L’analyse de l’oral et de récrit des enfants servira également à étudier leur conceptualisation. Les difficultés peuvent aussi être dues aux conceptions initiales des élèves sur la question de la représentation du vivant. Qu’est qu’une plante ? Que contient une graine ? Comment peut-elle se transfor
