Programmes de terminale S, Spé BO spécial n°8 du 13 octobre 2011

1. Programmes de terminale S, SpéBO spécial n°8 du 13 octobre 2011 Contexte Objectifs Thématiques structurantes

3. Permettre à l’élève de développer un mode de raisonnement scientifique • Par des situations d’apprentissages qui permettent : • D’interroger les faits : matérialisme • De construire une démarche rigoureuse pour répondre à ses questions : méthode • Faire preuve d’esprit critique : doute Mise en œuvre de COMPETENCES scientifiques

4. Raisonnement scientifique Curiosité, imagination, esprit critique, responsabilité Parcours

5. Modalités

6. Livret scolaire (BO 22 mars 2012) Évaluation en cours de formation

7. Sens général du thème, enjeux… Capacités et attitudes dont on attend qu’elles soient développées dans le cadre de l’item décrit Connaissances exigibles : notions au service du sens général Suggère des prolongements de programmes susceptibles d’être exploités en AP (hors programme) Limites de ce qui est exigible pour les élèves

8. « La colonne de droite indique les capacités et attitudes dont on attend qu’elles soient exercées dans le cadre de l’item décrit. » • Question professionnelle : est-ce que c’est un incontournable ? • Est-ce que je l’aurais fait de toute façon ? • Ne pas le faire est-ce gênant pour l’élève ? • L’aurais-je fait différemment ? Extraire l’information, observer Démontrer, raisonner… Rendre compte Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique (P6)

9. Terme polysémique :« mettre en œuvre une démarche», « comprendre », « étudier »… Critère : rigueur scientifique Transférabilité à d’autres situations Quelle que soit la situation choisie, l’élève saura identifier les causes d’une modification de population à partir d’un ensemble de données factuelles (…) Gestion de l’exhaustivité : travail en atelier, mutualisation coopérative, différenciation… Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité (p7)

10. Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant Thème 1-A Génétique et évolution Thème 1-B - Le domaine continental et sa dynamique Planification annuelle Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains Thème 2-A - Géothermie et propriétés thermiques de la TerreThème 2-B La plante domestiquée Thème 3 - Corps humain et santé Thème 3-A Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse 6 thèmes

11. Thème 1-A Génétique et évolution Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité Thème 1-A-4 Un regard sur l'évolution de l'Homme Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l'évolution : l'exemple de la vie fixée chez les plantes

12. Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique Thème 1-A-2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants 3 idées force

13. Diversification des êtres qui résulte d’une modification génétique • Combinaison d’allèles • Modification de caryotype • Apparition de nouveaux gènes • Modification de l’expression de certains gènes (homéotiques) • Diversification dont l’origine n’est pas une modification génétique • Symbiose, endosymbiose (lignée verte) • Transmission de comportements nouveaux acquis

14. Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité 2 idées force Remobilisation d’acquis Évolution du concept

15. « Dans la nature il n’y a pas d’espèces : il n’apparait que des barrières de reproduction. Les espèces, c’est nous qui les créons à partir d’un modèle théorique » G. Lecointre, professeur au Museum National d’Histoire Naturelle. Revue Espèces – n° 1 – septembre 2011.

16. Un concept qui évolue… • Déf espèce 6ème (ancien pg) : les individus d’une même espèce se ressemblent (phénotype) sont interféconds et leur descendance également. • Déf espèce 6ème (actuel) : Une espèce est un ensemble d'individus qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire. • Déf espèce terminale S (nouveau) : Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini.

17. Thème 1-A-4 Un regard sur l'évolution de l'Homme 2 idées force Impact des apprentissages dans l’évolution

18. Place de l’Homme dans la dynamique évolutive des Primates  : • Origine et diversité des Primates actuels et fossiles (l’Homme est un primate parmi d’autres) : • Comprendre les principes de construction d’un arbre phylogénétique (traduisant les parentés Homme/chimpanzé , avec la notion de DAC), de manière à y positionner des primates actuels ou fossiles à partir de différentes informations. • Une centration sur le genre Homo : caractéristiques, diversification (caractère buissonnant), puis réduction de la diversité, impact des apprentissages (évolution culturelle) • Mécanismes à l’origine de la diversification Homme/chimpanzé à partir de leur dernier ancêtre commun  • Acquisition du phénotype humain au cours du développement pré et post natal : interactions entre l’expression de l’information génétique et l’environnement (y compris les relations sociales), impact des apprentissages (évolution culturelle). • Différences génétiques Homme/Chimpanzé en lien avec des différences de position et de chronologie d’expression certains gènes

19. Thème 1-A-5 Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantes 3 idées force

20. Mode vie particulier (fixé) avec : • Mode de nutrition qui prélève éléments dans milieu aérien et dans sol • L’organisation de la plante correspond à ce mode de nutrition : • Surfaces d’échanges spécifiques d’absorption CO2(feuilles) d’absorption d’eau et d’ions (racines) • Des voies de communication entre ces deux parties (systèmes conducteurs) • Modalités particulières de reproduction • Rapprochement des gamètes • Dispersion des graines

21. L’organisation de la plante est le fruit d’une évolution : • Structures et mécanismes de défense « adaptés » à son milieu de vie : • Agression du milieu, saisons (feuilles/épines… cuticule…) • Prédateurs • Les mécanismes de rapprochement des gamètes et de dispersions des graines reposent parfois sur une collaboration avec l’animal (co-évolution)

22. Organisation fonctionnelle en lien avec les mécanismes de défense : partie vraiment nouvelle Agressions du milieu • Exemples des plantes de la garrigue : • Déshydratation • Feu • prédateurs • Exemple des plantes de milieu littoral • Sel • Déshydratation • Support mouvant Quelles organisations de ces plantes permettent d’y faire face ? L’organisation de la plante est replacée dans un cadre évolutif

23. Thème 2-B La plante domestiquée

24. 2 idées force

25. Objectifs : améliorer (quantitatif, qualitatif) Modalités Sélection génétique Sélectionner, trier (les allèles d’un reproducteur) Sélection d’un reproducteur Sélectionner, associer des caractères (à partir de plusieurs individus ) pour créer du neuf Hybridation Génie génétique Transgénèse

26. Ex : de la téosinte au maïs / le blé • Mots-clés : • Diversification • polyploïdisation • hybridation • Sélection • Domestication • … Réunir partie 1A2 et 2B L'amélioration des plantes cultivées http://www.bigre.ulb.ac.be/Users/jvanheld/biologie_societe/pdf_files/plantes_cultivees_dias_4ppf.pdf http://www.inra.fr/annee_darwin/domestication_et_selection/des_plantes/evolution_sous_influence_humaine_histoire_de_la_domestication_du_mais

27. Thème 1-B - Le domaine continental et sa dynamique Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux Thème 1-B-4 La disparition des reliefs

28. Nouveau : Géologie superficielle L’histoire des océans L’histoire des continents

29. 3 idées force Pour compléter le modèle amorcé en première S Nouveautés cognitives : cycle externe, isostasie, érosion, sédimentation

30. Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale • Le constat d’affleurement de la croute continentale, dans les régions émergées, dont l’épaisseur peut être très importante. • Cela amène à étudier la nature des roches • Le constat d’une différence de relief océan/continent demande une explication abordée par le biais de l’équilibre lithos/asthénos (isostasie) : différences de roches. • Le constat des différences de reliefs élevés dans les continents amène à traiter les indices nombreux liés à la collision • Indices tectoniques : plis, failles, nappes • Indices pétrographiques : nature des roches, métamorphisme, fusion partielle • Indices sismiques (profondeur du MOHO) • Indices radiochronologiques (seulement Rb/Sr) : âge 1B3 1B2

31. 1B2 - La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaines de montagnes Comment se forme une chaine de montagne ? • Chaînes de montagnes : traces de lithosphères océaniques et continentales • Zones de subduction : étudiées pour comprendre la formation des chaines de montagnes (raccourcissement et empilement) • Transformations minéralogiques liées à la subduction • Origine de la subduction : différence de densité entre lithosphère et asthénosphère Indices de subduction et de collision Subsidence thermique Métamorphisme Rôle moteur de la traction de la lithosphère océanique plongeante Bilan 1B1 + 1B2 : scénario de l’histoire la chaine

32. Deux exemples d’approches • On part du modèle et on essaie de comprendre comment les géologues l’ont construit • On part des données de terrains/de laboratoire et on construit le modèle

33. 1B3 - le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux • L’activité magmatique au niveau des zones de subduction contribue à la formation de la croûte continentale • Nature des roches magmatiques (volcaniques/plutoniques) • Origine du magmatisme : fusion partielle des péridotites liées à l’eau libérée par la déshydratation de la croûte océanique subduite Quelle est l’origine des matériaux continentaux ?

34. 1B4 – la disparition des reliefs Mise en perspective avec l’isostasie Comment disparaissent les reliefs ? Devenir des matériaux ? • Un relief disparait de deux façons : • Par érosion : associé à une « attaque » du matériau : • Reste sur place • Départ en suspension… sédiments si dépôt • Départ en solution • En s’écroulant (« phénomènes tectoniques ») : mécanismes qui désépaississent sans attaquer le matériau (écroulement gravitaire en fin de convergence accompagné par réajustement isostasique) • Bilan : dynamique des 2 lithosphères

35. Terminale S Première S Thème 1-B-1 La caractérisation du domaine continental Thème 1-B-2 La convergence lithosphérique Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction Thème 1-B-4 La disparition des reliefs Cycle externe Cycle interne

36. Thème 2-A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

37. 3 idées force On enrichit le modèle

38. Point vocabulaire • Flux géothermique : quantité de chaleur traversant une unité de surface par unité de temps (en Watt.m-2 ou J.s-1.m-2) • Gradient géothermique : rapport entre la variation de température entre deux points et la distance entre ceux-ci. • La « chaleur» : pour les SPC n’est plus une quantité d’énergie mais un flux, un mode de transfert d’énergie interne X X

40. Thème 3-A Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire Thème 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée Thème 3-A-2 L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie

41. 3 idées force

42. 3-A-1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée • Pas d’apprentissage • Génétiquement héritée • Présente dès la naissance • Rapidité de la réponse • Situations variées Mécanismes conservés lors de l’évolution • Une succession de phases : • Contamination • Infection • Réaction inflammatoire aigüe • Symptômes stéréotypés • 1 exemple • Mécanismes • Médicaments

43. Thème 3-A-2 L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée • Propre aux Vertébrés = relation avec l’évolution • S’appuyer sur deux exemples : virus de la grippe, VIH • Maturation du système immunitaire : à traiter sous forme succincte • Tolérance face aux molécules de l’organisme ou de ses symbiotes • Effecteurs de cette réponse apparaissent suite à une rencontre avec un antigène (sélection, amplification et différenciation clonales)

44. Thème 3-A-3 Le phénotype immunitaire au cours de la vie • Phénotype immunitaire évolutif au cours de la vie • Rôle de la vaccination avec relation entre adjuvant et réaction innée et conférant une adaptation à l’environnement • Concept de lymphocytes naïfs/lymphocytes mémoires Education à la santé Lymphocyte naïf : Lymphocyte qui n'a pas encore rencontré l'antigène spécifique et donc n'a pas eu la possibilité d'être activé par lui, ni d'être différencié en cellule effectrice ou cellule mémoire. (Dictionnaire d’immunologie, Elsevier, Paris, 2004)

45. Dans le cas des vaccins (d’une manière générale : pour provoquer une réponse adaptative) les adjuvants provoquent la réponse innée nécessaire à la mise en place la réponse adaptative. Les principaux adjuvants

46. Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse Thème 3-B-1 Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle Thème 3-B-2 De la volonté au mouvement Thème 3-B-3 Motricité et plasticité cérébrale

47. 3 problématiques • Comment l’observation d’un réflexe renseigne sur l’intégrité du système neuro-musculaire ? • Comment les neurones des centres nerveux permettent la réalisation de mouvements volontaires ? • Comment les capacités motrices individuelles évoluent avec les apprentissages ?

48. 3 idées force

49. Questionner l’imagerie cérébrale • Adresse de téléchargement du logiciel EduAnatomistet de la banque Neuropeda • http://acces.inrp.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneuroimagerie/eduanatomist • http://acces.inrp.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneuroimagerie/test-architecture-neuropeda/images-1 • Permet de visualiser le cerveau en 3D mais surtout de faire des études d’imagerie permettant de mettre en évidence les différentes aires corticales. Esprit critique : On ne fait pas croire qu’une image parle toute seule…

50. Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant Thème 1-A Génétique et évolution Thème 1-B - Le domaine continental et sa dynamique Thème 2 - Enjeux planétaires contemporains Thème 2-B La plante domestiquée Thème 2-A - Géothermie et propriétés thermiques de la Terre Planification annuelle Thème 3 - Corps humain et santé Thème 3-A Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire Thème 3-B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse