Lien avec les séances précédentes :
Cette séance appartient au thème « Transmission de la vie chez l’Homme ».
Les élèves ont déjà étudié la fécondation, le rôle des gamètes et les transformations liées à la puberté. Il s’agit de comprendre en quoi les gamètes humains sont comparables aux gamètes des autres êtres vivants et comment se déroule la fécondation chez l’être humain.
Organisation de la séance
Salle de travaux pratiques, vidéoprojecteur, une webcam ou un visualisateur
Par élèves : un microscope, une préparation microscopique de spermatozoïde humain, une fiche de travail, boitier de vote
A projeter :
- Une courte video de Cédric Hervo montrant des spermatozoïdes en mouvement Vidéo de 0 :50 à 1 :13
- Une photographie projetée montrant des spermatozoïdes entourant un ovule
Les nombreuses ressources mobilisées nécessitent une organisation de la salle en amont : les microscopes et boitiers de vote sont installés sur les paillasses avant l’arrivée des élèves et les lames et documents leurs sont distribués dès leur entrée, afin de ne perdre de temps et de permettre une mise au travail rapide.
Connaissances et compétences visées :
Bulletin officiel spécial n° 6 du 28 août 2008 (p. 19, 26 et 27)
Connaissances :
La reproduction sexuée comporte l’union d’une cellule mâle et d’une cellule reproductrice femelle
L’embryon humain résulte d’une fécondation
Compétences :
Effectuer un geste technique en réalisant une observation microscopique de cellules reproductrices
Observer, recenser et organiser les informations pour découvrir le rôle des organes reproducteurs
Faire (en respectant les conventions) un dessin scientifique traduisant les observations réalisées
Consigne 1 : Observation microscopique
Faites une observation microscopique à différents grossissements et réalisez un dessin de spermatozoïdes qui respecte les règles du dessin d’observation en sciences.
(activités 1 et 2 de la fiche de travail : fiche eleve svt1.doc)
Organisation de la classe :
Les microscopes sont déjà placés sur les paillasses lorsque les élèves rentrent dans la salle (deux par paillasse). Une préparation microscopique de spermatozoïde humain leur est ensuite distribuée.
Dans un premier temps les élèves effectuent une mise au point avec le petit objectif (x4) et appellent le professeur pour vérification.
Dans un second temps, ils changent d’objectif (x10). Après avoir refait la mise au point, une dernière vérification est effectuée par le professeur.
Lorsque les élèves ont observé les spermatozoïdes au microscope, les élèves réalisent leur dessin d’observation à partir de la photographie qui est sur leur fiche de travail. C’est un spermatozoïde observé au microscope électronique pour leur permettre une observation à un grossissement supérieur. Cette photographie porte une échelle.
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Lien avec la séance de SPC sur les lentilles : avant l’observation, il est demandé aux élèves d’observer les préparations microscopiques à l’œil nu pour vérifier qu’on ne « voyait rien ». Il leur est alors rappelé que le microscope comprend une série de lentilles convergentes (oculaire et objectifs) qui donnent une image agrandie de l’objet observé.
Observation microscopique : le professeur passe de table en table pour repérer les élèves qui tâtonnent avec leur microscope ou ceux qui n’arrivent pas à refaire la mise au point après avoir changé d’objectif. Il pointe les gestes techniques qui sont en cause (réglage de la lumière, ordre d’utilisation des objectifs et des vis de réglage, centrage de la préparation).
Dessin d’observation : Le professeur rappelle à l’oral les critères de réussite d’un dessin d’observation en sciences. Ces critères sont indiqués dans la fiche de travail des élèves. Les élèves dessinent et vérifient s’ils ont bien respecté chacun des critères, le cas échéant ils modifient leur dessin. Le professeur circule entre les élèves pour aider ceux qui sont le plus en difficulté à repérer les critères non respectés et à les corriger. Tous les dessins sont ensuite ramassés pour identifier les critères les moins respectés et les capacités qui sont encore à travailler.
Les critères de réussite donnés aux élèves :
le dessin d’observation :
- Le dessin est réalisé uniquement au crayon à papier
- Le trait est fin et continu
- Il n’y a pas de rature ou de trace de gomme
- Le dessin est centré
- Les formes et les proportions sont respectées
- Les éléments importants sont bien visibles
La légende :
- Les flèches sont tracées à la règle
- Les flèches ne se croisent pas
- Les traits de rappel sont horizontaux et parallèles
- Tous les éléments importants sont légendés
- Le titre est adapté
- Le texte ne comporte pas de fautes d’orthographe
- Le mode d’observation et le grossissement ou l’échelle sont indiqués
Remarque sur la mise en œuvre : seul un dessin de spermatozoïde est demandé pour gagner du temps. Un dessin d’ovule peut également être réalisé mais il est moins intéressant car l’ovule ne présente pas de caractéristiques significatives qui le différencient des cellules telles que les élèves les connaissent depuis la 6ème.
Consigne 2 : les caractéristiques des gamètes humains
Compléter un tableau comparatif des caractéristiques des gamètes de l’homme et de la femme
(activités 3 de la fiche de travail : fiche eleve svt1.doc)
Organisation de la classe :
Deux documents sont projetés au vidéoprojecteur : Une courte video de Cédric Hervo montrant des spermatozoïdes en mouvement et une photo montrant des spermatozoïdes à la surface d’un ovule.
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Les documents proposés permettent de dégager la taille relative des deux gamètes (le spermatozoïde est une très petite cellule par rapport à l’ovule, ou inversement) et pose la question de leur taille réelle et de la façon d’utiliser l’échelle indiquée sur les photos pour la déterminer.
Mise en commun :
Un tableau comparatif complété est projeté à l’aide la webcam. Il est alors demandé aux élèves de trouver le lien entre les caractéristiques des gamètes et leur rôle respectif dans la fécondation.
Le professeur soutient la réflexion des élèves à partir des questions suivantes :
Pourquoi les spermatozoïdes ont-ils une forme allongée ?
Pourquoi doivent-ils être mobiles ?
Comment expliquer les différences de taille entre eux ?
Les élèves font le lien entre la forme allongée et la mobilité de ces cellules ainsi qu’entre leur mobilité et la nécessité de rejoindre l’ovule.
Pour la taille, ils émettent l’hypothèse que si les spermatozoïdes sont plus petits que les ovules, c’est pour pouvoir rentrer dans l’ovule sans l’abimer. La taille de l’ovule peut également être reliée à la présence de réserves dans l’ovule.
Consigne 3
Répondre à un QCM portant sur les échelles, leur signification et leur utilisation.
Objectif
Un QCM est proposé aux élèves pour repérer les difficultés sur :
- les unités de longueurs : notation, ordre de grandeur (questions 1 et 2)
- la notion d’échelle : son rôle, sa notation et son utilisation (questions 3 à 8)
Mise en œuvre
Le temps de réponse est paramétré avec un temps suffisamment long pour que tous les élèves puissent répondre. Il est possible de passer à la question suivante lorsque tous les élèves ont répondu plus rapidement que prévu.
Aucune correction n’est faite durant la séance, toutefois les élèves ont la possibilité de vérifier ponctuellement, question après question, si leur réponse est juste (leur numéro de boitier apparait en vert ou en rouge en fonction de l’exactitude de leur réponse. Il leur est précisé que leurs réponses ont pour objectif de repérer où sont leurs difficultés de façon à travailler au cours de la séance suivante ce qui leur pose le plus de difficulté.
Apport de la technologie :
Elle permet de récupérer facilement toutes les réponses des élèves en un temps court et de pouvoir les analyser pour organiser des remédiations ciblées au cours de la séance suivante avec une approche codisciplinaire en SVT et SPC