Formation SVT Première S

1. Formation SVT Première S Stage bassins juin 2011

2. En première : Trois grands thèmes, qui se poursuivront en terminale Enseignement et évaluation par compétences à travers des tâches complexes traitant à égalité, dans toute la mesure du possible, connaissances, capacités et attitudes (cf. socle collège) ►Même présentation: connaissances, capacités, attitudes, objectifs, mots clé, rappels, limites, convergences Des fondamentaux à poursuivre : Démarche d’investigation, historique, histoire des arts, santé, environnement, utilisation des TUIC, travail de terrain, convergence avec les autres disciplines, parcours des métiers … Une liberté d’enseignement contrainte par les E.C.E. Des passerelles entre les différentes filières : ► De la 1ère S vers la 1ère L ou E.S. ► Créer des conditions favorables pour un passage 1ère L ou E.S. vers la 1ère S Suite

3. 1ère S La Terre dans l’Univers, la vie, l’évolution du vivant Enjeux planétaires contemporains Corps humain et santé Quelques aspects de la réaction immunitaire Pression artérielle Communication nerveuse Diversité des gènes, des génomes Vie fixée chez les plantes Dynamique de la biodiversité Domaine continental et sa dynamique La chaleur de la Terre La plante domestiquée Tle S La tectonique des plaques : L’histoire d’un modèle Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique La tectonique des plaques et Géologie appliquée Nourrir l’humanité Masculin Féminin De l’œil au Cerveau : quelques aspects de la vision Variation génétique et santé La Terre, planète habitable Énergie sol eau L’exercice physique retour Seconde

4. 1ère S ES/L La tectonique Des plaques : L’histoire d’un modèle La tectonique des plaques et Géologie appliquée Nourrir l’humanité Masculin Féminin Variation génétique et santé Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique De l’œil au Cerveau : quelques aspects de la vision La Terre, planète habitable Énergie sol eau L’exercice physique retour

5. Dans la colonne de gauche :TOUT est important Dans la colonne de droite : capacités et attitudes dont on attend qu’elles soient développées dans le cadre de l’item décrit. Connaissances, objectifs, mots clés = connaissances exigibles Des directions de réflexion pour les TPE, l’AP, … Les acquis, les limites, les pistes pédagogiques possibles Retour Connaissances + capacités + attitudes = compétences

6. Des capacités et attitudes à développer tout au long du programme • Pratiquer une démarche scientifique (observer, questionner, formuler une hypothèse, expérimenter, raisonner avec rigueur, modéliser). • Recenser, extraire et organiser des informations. • Comprendre le lien entre les phénomènes naturels et le langage mathématique. • Manipuler et expérimenter. • Comprendre qu’un effet peut avoir plusieurs causes. • Exprimer et exploiter des résultats, à l’écrit, à l’oral, en utilisant les technologies de l’information et de la communication. • Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : oral, écrit, graphique, numérique. • Percevoir le lien entre sciences et techniques. • Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique. • Montrer de l’intérêt pour les progrès scientifiques et techniques. • Être conscient de sa responsabilité face à l’environnement, la santé, le monde vivant. • Avoir une bonne maîtrise de son corps. • Être conscient de l’existence d’implications éthiques de la science. • Respecter les règles de sécurité. • Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique. • Être capable d’attitude critique face aux ressources documentaires. • Manifester de l’intérêt pour la vie publique et les grands enjeux de la société. • Savoir choisir un parcours de formation. Retour

7. Les outils : Microscope, Loupe binoculaire, Matériel permettant la réalisation de préparations microscopiques, Matériel de dissection, Logiciels,… E.C.E. : • Les logiciels : • Phylogène • - Anagène • Rastop • Google earth • EXAO, • Excel • - Word • - Logiciel de numérisation (mesurim,…) • Mesurim • Tectoglob ou educarte Retour

8. Organisation annuelle du programme de 1ère S 50% 16/17 sem. 17 % 6 /7sem. 1 - La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant A – Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique B – La tectonique des plaques, l’histoire d’un modèle 2 - Enjeux planétaires contemporains A – Tectonique des plaques et géologie appliquée B – Nourrir l’humanité 33 % 3 – Corps humain et santé A – Féminin/masculin B – Variation génétique et santé C – De l’œil au cerveau, quelques aspects de la vision 11 /12 sem.

9. Spécificités: • Doit pouvoir permettre changement de filière en fin ou en cours d’année • 3 thèmes communs aux filières S, ES et L (niveau scientifique différent) élèves de Première S => EA première ES ou L • Liberté pédagogique du professeur, mais durées relatives indiquées à titre de repère: - La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant: 50% (16 semaines) - Enjeux planétaires contemporains: 17% (5 semaine et ½) - Corps humain et santé: 33% (10 semaines et ½) = pondération souhaitée mais pas impératif rigide • Liberté pédagogique certes, mais parfois attentes précisées dans la perspective du baccalauréat (ECE…) • Des PISTES au-delà du programme => TPE, AP, clubs scientifiques …

10. THEME 1 – la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN Variabilité génétique et mutation de l’ADN L’expression du patrimoine génétique Thème 1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle La naissance de l’idée L’interprétation actuelle des différences d’altitude continent / océans L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux Le concept de lithosphère et d’asthénosphère Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques rigides Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive L’évolution du modèle: le renouvellement de la lithosphère océanique

11. THEME 2 – Enjeux planétaires contemporains Thème 2 – A: Tectonique des plaques et géologie appliquée Première possibilité: tectonique des plaques et recherche d’HC Deuxième possibilité: tectonique des plaques et ressources locales Thème 2 – B: Nourrir l’humanité La production végétale: utilisation de la productivité primaire La production animale: une rentabilité énergétique réduite Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales

12. THEME 3 – Corps humain et santé Thème 3 – A: Féminin, masculin Devenir femme ou homme Sexualité et procréation Sexualité et base biologique du plaisir Thème 3 – B: Variation génétique et santé Patrimoine génétique et maladie Perturbation du génome et cancérisation Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques Thème 3 - C: De l’œil au cerveau: quelques aspects de la vision Le cristallin: une lentille vivante Les photorécepteurs: un produit de l’évolution Cerveau et vision: aires cérébrales et plasticité

13. Thème 1: la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant 16 semaines

14. Partie A EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE GENETIQUE Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

15. EXPRESSION , STABILITE ET VARIATION DU PATRIMOINE GENETIQUE • Il s’agit de : - Comprendre comment la réplication et la mitose permettent une reproduction cellulaire conforme = Stabilité du patrimoine génétique - Envisager comment la fragilité de l’ADN, notamment lors de la réplication, est source de mutation, cause de variabilité génétique - Montrer que les mécanismes de transcription et traduction expliquent l’équipement protéique des cellules

16. Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique SECONDE: Molécule d’ADN (fragile) Transcription Traduction Réplication, Réplication, mitose Reproduction cellulaire conforme Mutation variation génétique Expression du patrimoine génétique Equipement protéique des cellules

17. REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

18. REPRODUCTION CONFORME DE LA CELLULE ET REPLICATION DE L’ADN

19. VARIATION GENETIQUE ET MUTATION DE L’ADN

20. EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUE

21. EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUE

22. Thème 1 – A: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Donner du sens SECONDE: Molécule d’ADN (fragile) Transcription Traduction Réplication, Réplication, mitose Reproduction cellulaire conforme Mutation variation génétique Génétique et évolution Expression du patrimoine génétique Equipement protéique des cellules Site intéressant: Université de médecine de Genève Accompagnement personnalisé – Métiers, anomalies K (pistes)

23. Partie B LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE Environ 25% de l’année soit 7 à 8 semaines

24. LA TECTONIQUE DES PLAQUES : L’HISTOIRE D’UN MODELE Il s’agit de: - Comprendrecomment le modèle de la tectonique des plaques a été peu à peu construit Comment ? - En choisissant quelques étapes significatives de son élaboration Pour montrer - la confrontation permanente entre les faits observés et le modèle - l’importance des nouvelles techniques, des débats et des controverses

25. La naissance de l’idée

26. L’interprétation actuelle des différences d’altitudes moyennes entre les continents et les océans.

27. L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux.

28. Concepts de lithosphère et d’asthénosphère.

29. Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques.

30. Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive.

31. L’évolution du modèle : le renouvellement de la lithosphère océanique.

32. La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle

33. Thème1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle En première S: démarche historique notion de modèle scientifique et son mode d’élaboration confrontation permanente au réel. accumulation d’observations en accord avec le modèle quelques caractéristiques du mode de construction des théories scientifiques. La naissance de l’idée : DEBUT DU XXème: ALTITUDES – CÔTES – PALEOCLIMATS, FOSSILES L’interprétation actuelle des différences d’altitude moyennes entre les continents et les océans: CONTINENTS – OCEANS : DEUX TYPES DE CROÛTES L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux : ANNEES 60 TOPO OCEANIQUE – FLUX THERMIQUE – EXPANSION OCEANIQUE – ANOM. MAGNET. Le concept de lithosphère et d’asthénosphère: FOYERS SEISMES – PLAN – ISOTH. 1300°C COLLEGE: grandes lignes de la tectonique des plaques Montrer l’enrichissement du modèle mais pas de frise Enrichir le modèle du collège Un premier modèle global: une lithosphère découpée en plaques rigides:FIN ANNEES 60 PLAQUES RIGIDES - POINTS CHAUDS - Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive: J.O.I.D.E.S – FIN XXème : GPS(vitesse) L’évolution du modèle: le renouvellement de la lithosphère océanique: SUBDUCTION =DESTRUCTION (MANTEAU) DORSALE = RENOUVELLEMENT (MANTEAU)

34. Thème1 – B: La tectonique des plaques: l’histoire d’un modèle Modèle: quel sens pour les élèves? Avoir à l’esprit que ce peut être, pour les élèves: • Ce que l’on veut copier, imiter, qui représente l’idéal • Une variante (économique, de luxe …) • Dans le domaine de la mode (Top) Plus scientifiquement: • Un modèle d’étude (la drosophile) • Un modèle analogique (Tectodidact) ou numérique (logiciel) • Modèle = théorie: on est ici dans le domaine des idées, c’est un modèle conceptuel, il a un pouvoir prédictif, il est évolutif, il se rapproche asymptotiquement de la réalité jusqu’à ce qu’il soit vrai. La lithosphère découpée en plaques: c’est sans doute vrai, mais !!!! C’est dans ce sens que le mot est employé dans le programme.

35. Thème 2: enjeux planétaires contemporains 5 semaines 1/2

36. Le modèle de la tectonique des plaques est envisagé dans son aspect appliqué : comprendre les conditions d’existence d’une ressource exploitable. ► Choisir une histoire sédimentaire compréhensible dans le cadre du modèle de la tectonique des plaques. ► Deux possibilités : ● Soit une approche globale ● Une approche locale: proche EPLE – sortie de terrain Remarque : Seule l’une de ces deux approches doit être traitée. Thème 2 – A: Tectonique des plaques et géologie appliquée Activités SIG (Systèmes d’Information Géographiques)

37. STAGE PAF

38. THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉE Première possibilité : Tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures La tectonique globale • Positionnement géographique du bassin favorable : • au dépôt d’une matière organique abondante • et à sa conservation • Tectonique en cours de dépôt (subsidence) et après le dépôt qui permettent • l’enfouissement • et la transformation de la matière organique • puis la mise en place du gisement. Recherche de gisements Rare coïncidence de toutes ces conditions nécessaires Rareté des gisements dans l’espace et le temps.

39. Première possibilité : tectonique des plaques et recherche d’hydrocarbures

40. THÈME 2 – A TECTONIQUE DES PLAQUES ET GÉOLOGIE APPLIQUÉEDeuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale Sortie sur le terrain, proche du lycée: un exemple de ressource géologique (matériau géologique) Les conditions d’existence d’une ressource géologique locale peuvent être décrites en montrant l’intérêt local et concret du modèle général de la tectonique des plaques

41. Deuxième possibilité : tectonique des plaques et ressource locale

42. Thème 2 – B nourrir l’humanité Plusieurs problématiques Aspect quantitatif Comment produire les aliments pour nourrir l’humanité ? Comment produire plus ? (9 milliards d’individus sur Terre en 2050) Aspect qualitatif Comment produire de façon durable ? Comment consommer différemment, à moindre coût environnemental ?

43. Thème 2 – B nourrir l’humanité Seconde: approche globale de l’agriculture Étude d’une culture Étude d’un élevage Conception, organisation et fonctionnement d’un agrosystème Impacts écologiques différents selon les agrosystèmes Mise en relation des pratiques alimentaires individuelles et des problématiques de gestion de l’environnement

44. Thème 2 – B Nourrir l’humanité La production végétale : utilisation de la productivité primaire Écosystème naturel (biotope + biocénose) Photosynthèse des plantes vertes Agrosystème Productivité primaire Agriculture Production de l’agrosystème nécessaire Choix des techniques culturales Flux de matière (dont l’eau) et d’énergie Exportation de biomasse, fertilité des sols, recherche de rendements Engrais, produits phytosanitaires Impact environnemental Gestion durable Aliments nécessaires à l’humanité

45. La production végétale: utilisation de la productivité primaire

46. La production végétale: utilisation de la productivité primaire

47. Thème 2 – B nourrir l’humanité La production animale : une rentabilité énergétique réduite Ecosystème naturel Agrosystème Impact écologique différent Circulation de matière et d’énergie Rendement plus faible Rendement élevé Pyramide de productivité Duvigneau

48. La production animale: une rentabilité énergétique réduite

49. Thème 2 – B nourrir l’humanitéPratiques alimentaires collectives et perspectives globales Changement d’échelle: pratiques locales  bilan planétaire pour accéder à une compréhension globale Choix individuels et de société sur l’utilisation des produits de l’agriculture Amélioration des pratiques agricoles Risque de stigmatisation voire de culpabilisation des élèves

50. Pratiques alimentaires collectives et perspectives globales